Sendung vom 03. April 2011
Markus Stapf fragt:
Das Rezept für einen ordentlichen Knall ist ganz einfach: Man nehme ein wenig Wind, öffne zwei möglichst gegenüberliegende Fenster und warte einige Sekunden ab. Eines der Fenster schlägt mit einem lauten Knall zu. Aber warum passiert das überhaupt? Sollte der durchziehende Wind das Fenster nicht eher noch weiter aufdrücken?
Der Grund für das Fensterknallen bei Durchzug liegt in den unterschiedlichen Luftdruck-Verhältnissen an Fensterinnenseite und Fensteraußenseite. "Dort, wo Wind weht, ist der Luftdruck geringer als dort, wo er nicht weht", erklärt Strömungsingenieur Professor René Cousin von der Fachhochschule Köln. Oder anders ausgedrückt: Im windstillen Bereich hinter dem Fenster drückt die Luft stärker gegen das Fenster als auf der Durchzug-Seite – und lässt es dadurch zufallen. Im Film bauen Kopfball-Reporterin Ulrike und René Cousin eine Modell-Wohnung und machen den Durchzug darin sichtbar.
Aber warum ist der Luftdruck bei Wind überhaupt niedriger als bei Windstille? Um das zu verstehen, muss man sich die einzelnen Luftmoleküle anschauen. Wem die zu klein sind, der kann sich auch einen Raum mit tobenden Kindern vorstellen. Die Kinder sind ständig in Bewegung. Dabei schwirren sie kreuz und quer durcheinander und stoßen dabei auch immer wieder an die Raumwände – sie üben also Druck auf ihre Umgebung aus. Dasselbe passiert mit den Luftmolekülen in einem windstillen Raum: Auch sie bewegen sich ziemlich flott umher – jedes Teilchen in eine andere Richtung. Durch diese ungerichteten Bewegungen üben die Luftmoleküle zu allen Seiten gleich viel Druck aus. Anders sieht die Sache aus, wenn Wind weht. Die Luftteilchen bewegen sich dann hauptsächlich in eine Richtung – nämlich in Windrichtung. Zu ihren Seiten drücken die Moleküle dagegen kaum noch – der Luftdruck sinkt. Etwas Ähnliches passiert, wenn die tobenden Kinder aus dem Beispiel eben einen langen Gang entlang rennen: Alle Kinder laufen jetzt in dieselbe Richtung und drücken dabei nicht gegen die Flurwände zu ihren Seiten.
Der Schweizer Physiker Daniel Bernoulli (1700–1792) beschrieb im 18. Jahrhundert den nach ihm benannten Effekt, der auch erklärt, wieso Flugzeuge überhaupt fliegen können: Je schneller Luft strömt, desto niedriger ist der Luftdruck. An der Oberseite der Tragflächen strömt die Luft schneller als an der Tragflächenunterseite. Unter den Tragflächen ist der Luftdruck also größer und drückt das Flugzeug dadurch nach oben.
Der Bernoulli-Effekt ist übrigens auch dafür verantwortlich, dass Durchzug überhaupt entsteht. So herrscht auf der Straßenseite eines Hauses oft ein stärkerer Wind und damit ein niedrigerer Luftdruck als beispielsweise im Innenhof. Steht auf beiden Gebäudeseiten jeweils ein Fenster offen, wird also Luft aus dem Innenhof durch das Haus auf die Straße gedrückt – es entsteht Durchzug.
Film VisualBridges: Max Ostendorf mit Ulrike Brandt-Bohne
mary knigge
schrieb am 10.02.2012, 15:22 Uhr
das was ihr hier zusammen gestellt habt ist sehr,sehr interessant!!!
:-)
Benno Herold
schrieb am 21.05.2011, 11:30 Uhr
"Unter den Tragflächen ist der Luftdruck also größer und drückt das Flugzeug dadurch nach oben". Das stimmt meiner Meinung nicht. Auch unter der Tragfläche strömt Luft, wodurch ein Unterdruck entsteht. Dieser ist jedoch geringer als der Unterdruck oberhalb der Tragfläche mit der schneller strömenden Luft. Die resultierende der beiden Kräfte ist die Auftriebskraft.
Schüler
schrieb am 24.04.2011, 11:46 Uhr
Schade, dass wir das nict in Physik machen
Bernoulli-Versteher
schrieb am 17.04.2011, 22:25 Uhr
Sehr schöner Bericht. Schade, dass es immer so viele Nörgler gibt...
Bernoulli-Fan
schrieb am 03.04.2011, 23:35 Uhr
Wie man solch ein spannendes Thema ohne Extra-Experimente zum Bernoulli-Effekt machen kann, kann ich nicht verstehen ... Dann hätte man die Kraft hinter dem Durchzug doch viel besser begreifen können.
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