Strudel & Duschvorhänge

Umgekehrte Fontäne

Das ist definitiv mal etwas anderes. Wer den Strudel-Springbrunnen in Aktion sehen, will kann sich dieses Video auf Youtube angucken.

[via Makezine]

Richtung eines Strudels auf Nord- und Südhalbkugel

Wer Simpsons-Fan ist, kennt die Folge, in der Bart auf der Südhalbkugel anruft, um festzustellen, wie das Wasser aus der Toilette abfließt. Laut Lisa liegt es an der Corioliskraft, dass sich auf der Nordhalbkugel Wasserstrudel immer gegen den Uhrzeigersinn drehen und auf der Südhalbkugel andersherum.

Laut der Wikipedia stimmt diese Behauptung aber nicht:

Oft wird behauptet, das Drehverhalten eines Wasserstrudels, zum Beispiel in einer Badewanne, sei eine Folge der Corioliskraft. Wird der Abfluss geöffnet, soll sich der entstehende Strudel auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn bewegen, auf der Südhalbkugel entsprechend im Uhrzeigersinn, ähnlich wie es in der Atmosphäre in Hoch- und Tiefdruckgebieten geschieht.

Tatsächlich spielt die Corioliskraft hier nur eine untergeordnete Rolle. Der Wasserstrudel wird von vielen Faktoren beeinflusst (schon existente Strömungen, Einfüllweise, Bauweise des Abflusses, Oberfläche der Badewanne, etc.), welche einen wesentlich größeren Einfluss auf die Drehrichtung haben als die Corioliskraft, welche bei den betrachteten Geschwindigkeiten sehr klein ist.

Laut der Zeit müsste die Badewanne 500x so groß sein und das Wasser müsste einige Tage zur Ruhe kommen, damit die Corioliskraft bemerkbar ist.

Aber ganz so einfach ist es wohl doch nicht. Als bekennender Langbader habe ich früher Stunden damit zugebracht, den Strudel in der Badewanne umzudrehen. Immer erfolglos..
Ok, es könnte auch daran legen, dass die Badewannenform oder der Ausguss eine Form hat, die nur eine Strudelrichtung erlaubt. Es könnte auch sein, dass ich einfach ein inkompetenter Strudelrichtungsänderer bin..Verdammt! ;o(

Der nach innen gewölbte Duschvorhang

Und jetzt wollte ich eigentlich nur kurz anmerken, dass sich der Duschvorhang während des Duschens immer nach innen wölbt, weil sich in der Dusche ein Strudel bildet, der den Duschvorhang nach innen saugt. Aber diese Anmerkung stimmt so nicht, denn laut englischer Wikipedia Seite des Shower-curtain effects gibt es viele Theorien, aber keine endgültige Erklärung dieses Effekts. DANKE, super Fernsehsendung „Galileo“! Schön , dass du solche Behauptungen als Tatsachen hinstellst und ich dir auch noch glaube..

Das Duschvorhang-Phänomen ist also doch etwas komplizierter und nicht alleine auf einen Wirbel zurück zu führen.. Folgende Theorien gibt es zum Duschvorhang-Phänomen:

  1. Buoyancy theory: Warme Luft steigt in der Dusche auf und kalte Luft fließt von unten nach, wodurch der Duschvorhang unten nach innen gedrückt wird.
  2. Venturirohr
    Gesetz von Bernoulli

    Bernoulli effect theory: Bernoulli hat herausgefunden, dass eine höhere Fließgeschwindigkeit einen Druckabfall bedeutet. Was bedeutet das für unseren Duschvorhang?
    Innerhalb der Dusche beginnt sich die Luft parallel zur Oberfläche des Duschvorhangs zu bewegen, weil die Wassertropfen von oben aus dem Duschkopf nach unten fallen. Und laut Bernoulli führt das schnellere Bewegen der Luft entlang des Duschvorhangs dazu, dass ein Unterdruck entsteht, der den Duschvorhang nach innen wölbt.

  3. Horizontal vortex theory: Und jetzt kommt die Wirbeltheorie, die aufgrund einer Computersimulation erhoben wurde. Laut dieser Simulation führt das Versprühen des Duschkopfes dazu, dass sich ein horizontaler Wirbel bildet, in dessen Innerem Unterdruck herrscht. Dieser Unterdruck führt dazu, dass der Duschvorhang sich nach innen wölbt.
  4. Coandă LöffelThe Coanda Effect: Dieser Effekt besagt, dass Flüssigkeit oder Gas an einer konvexen Hülle entlang läuft (siehe rechts das Wasser, das am Löffel entlang läuft).  Entsprechend dem 3. Newtonschen Gesetz wird der Löffel in Richtung Wasserstrahl gezogen.
    Auf unseren Duschvorhang übertragen, bedeutet das, dass das Wasser bzw. die Luft (s. Bernoulli Effekt) ausschließlich auf der Innenseite des Duschvorhangs entlang läuft und den Vorhang deshalb (nach dem 3. Newtonschen Gesetz) nach innen zieht.
  5. Kondensation: Eine heiße Dusche produziert Dampf, der an der Innenseite des Duschvorhangs kondensiert. Diese Kondensation führt zu einem Unterdruck, der den Duschvorhang nach innen zieht.

Wie man auch zum Duschen steht, es ist doch erstaunlich, dass Wissenschaftler eine Atombombe bauen können, aber nicht in der Lage sind, endgültig zu erklären, warum sich der Duschvorhang nach innen wölbt.. Ich bin desillusioniert!

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