Über den Wolken, la, la, la, la…

Ja, es ist wieder soweit…Sommerzeit! Urlaubszeit! Ab in den Süden! Zumeist mit dem Flieger, denn das geht am schnellsten! Aber wieso kann ein Flugzeug mit einem Gewicht von 560 Tonnen überhaupt fliegen? Warum fällt es nicht vom Himmel? Dies begründet sich auf der Erkenntnis von:

Daniel Bernoulli

Der Mathematiker, Physiker und Mediziner wurde am 8. Februar 1700 in Groningen, Niederlande, in eine Familie geboren, die im Laufe der Zeit zahlreiche Gelehrte auf den Gebieten Wissenschaft und Kunst hervorbrachte.

Während seines Medizinstudiums befasste sich Daniel Bernoulli mit der Mathematik und wurde 1725 schließlich Professor für Physiologie und Mathematik an der Akademie der Wissenschaften in St. Petersburg, Russland, und arbeitete ab 1733 als Professor für Anatomie und Botanik sowie ab 1750 als Professor für Physik in Basel, Schweiz, wo er am 17. März 1782 auch verstarb.

Zu seinen bedeutendsten Veröffentlichungen zählt die „Hydrodynamica“ 1733/38, in der er Theorien zum Fließverhalten von Flüssigkeiten beschrieb und zusammen mit Leonard Euler die Bernoullischen Gleichungen (Energieerhaltungssatz für reibungsfreie Strömungen; https://www.phywe.de/de/stroemungsgesetze.html) erarbeitete, aus denen sich zum Beispiel der Bernoulli-Effekt ableiten lässt.

Der Bernoulli-Effekt

Bernoulli entdeckte, dass Gase und strömende Flüssigkeiten auf ihre Umgebung einen geringeren Druck ausüben als ruhende. Auf diesem Prinzip beruht das Fliegen. Die Flügel eines Flugzeugs weisen eine leichte Wölbung nach oben hin auf. Dies führt dazu, dass die Luft während des Fluges oberhalb des Flügels schneller strömt als unterhalb. Das heißt, dass der Druck über dem Flügel geringer ist (Unterdruck) als unter dem Flügel (Überdruck), wodurch das Flugzeug praktisch nach oben gesaugt und somit in der Luft gehalten wird. Dieser Effekt wird als Auftrieb bezeichnet. Je schneller das Flugzeug, desto geringer der Druck auf der Oberseite des Flügels und desto größer der Auftrieb.

Wenn der Duschvorhang einem auf die Pelle rückt!

Der beschriebene Effekt begegnet uns aber nicht nur auf Flugreisen, er kann auch in unseren vier Wänden auftreten! Wer eine Dusche mit Duschvorhang zu Hause hat, der kennt bestimmt das Phänomen, dass sich der Vorhang gerne mal nähert und an der Haut kleben bleibt. Schuld daran ist der Bernoulli-Effekt, denn wenn das Wasser mit hoher Geschwindigkeit aus dem Duschkopf strömt, kommt es zu einem Druckabfall in der Dusche und zu einem vergleichsweise höheren Luftdruck außerhalb. Dies führt dazu, dass der Duschvorhang nach innen gedrückt wird. Verstärkt wird dieses Phänomen beispielsweise noch, wenn wir dem Vorhang zu nahekommen, da die Luft in dem engen Raum zwischen uns und dem Vorhang noch schneller strömt und somit die Sogwirkung erhöht wird. Das Resultat, der Duschvorhang klebt an uns!

Zudem fanden amerikanische Wissenschaftler heraus, dass es noch einen weiteren Effekt gibt, der den beschriebenen Sachverhalt noch begünstigt. Denn Wassertropfen, die sich im unteren Teil der Dusche aufspalten, erzeugen einen Wirbel und somit ebenfalls einen Unterdruck!

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