FNR, FreeLens TV

Video des Experiments

In Anbetracht der Gefahrenhinweise (s.u.) sollte dieses Experiment in Anwesenheit eines Erwachsenen durchgeführt werden.

Durchführung

In den Boden des Plastikeimers schneidet man mittig mit dem Cutter ein Loch von 7cm Durchmesser und sticht dann noch zwei kleine, sich gegenüberliegende Löcher nah am Eimerboden in die Seitenwände. Durch diese führt man ein vorher aufgeschnittenes Gummiband, das man an den Außenwänden mit Knoten fixiert. Mit Gaffer-Tape fixiert man zuerst das Gummiband am Boden der Mülltüte und klebt dann ein zweites Stück so darüber, dass der mittlere Teil des Tapes aneinanderklebt und eine Art Griff bildet. Nun wird der Müllsack wie eine Membran locker gespannt über den obigen Teil des Eimers gelegt und mit dem Gummiband fixiert – den überschüssigen Teil des Sacks schneidet man ab.  Jetzt bleibt nur noch der Griff: Die Holzlatte etwas einkerben und am Unterteil des Eimers festkleben. Den Windshooter hält man am Griff fest, zieht am Müllsack und lässt los: Schon gibt es Turbulenzen, die mit Hilfe von Rauch gut zu sehen sind. Quelle: PInS a.s.b.l.

Prinzip

Beim Betrieb des Windshooters wird beim Ziehen an der Folie Luft durch die Öffnung ins Innere des Eimers gesaugt. Lässt man die Folie los, schnellt diese Luft durch das Gummiband nach vorne und verdrängt die Luft im Inneren des Eimers.

Die kleine Öffnung des Eimers bewirkt eine Beschleunigung des Luftstromes an dieser Stelle. Kommt die beschleunigte Luft mit der „stehenden“ Luft außerhalb des Eimers in Kontakt, entstehen Wirbel, die die charakteristischen Luftringe erzeugen. Solch ein Luftring wird auch noch als Vortex bezeichnet.

Wozu dient der Nebel?

Der Nebel dient nur dazu die Luftringe sichtbar zu machen.

 

Den Windshooter ausprobieren

Erstaunlich ist, wie lange die Luftringe stabil bleiben (mehrere Meter) und noch genug Energie haben, um Kerzen in größerer Entfernung auszublasen.

Man kann auch versuchen, Luftringe abzuschiessen, indem man zuerst sehr vorsichtig einen langsamen Luftring erzeugt, und diesen dann mit einem schnelleren einholt. Bei einem Volltreffer lösen sich beide Ringe auf.

Wenn der Schuss knapp verfehlt, taumeln die Ringe, bleiben jedoch noch einige Zeit stabil.

Alltag

Turbulenzen gibt es überall im Alltag: Beim Mischen von kalten und warmen Luftschichten, in schnell um ein Hindernis fließendem Wasser, oder auch in aufsteigendem Zigarettenrauch. Ein sehr bekanntes Beispiel sind auch die Flügel- und Düsenturbulenzen, die ein Flugzeug hinter sich her zieht. Schnell aus den Düsen ausgestoßenes Gas erzeugt eine starke, aber sehr kurzlebige Turbulenz; ähnlich wie beim Windshooter. Der Flügelvortex ist nicht so stark, hält aber bis zu drei Minuten lang an und ist der Hauptgrund dafür, dass Flugzeuge nicht direkt hintereinander starten oder landen dürfen.

Verbesserungsvorschläge

Griff

Gefahrenhinweis

Verletzungsgefahr duch Cutter und scharfe Kanten. Loch mit Glaspapier abrunden. Aufgepasst beim Schießen auf zerbrechliche Gegenstände in Innenräumen. 

 

Autor: Roland Damiani (Pins), Joseph Rodesch (FNR), Liza Glesener
Video: Jean-Paul Bertemes, FreeLens TV

 

Infobox

Luftwirbel nach Flugzeugstart?

 

In der Luftfahrt versucht man Wirbel von startenden oder landenden Flugzeugen zu erfassen. Diese Wirbel können aufgrund ihrer Stabilität und Energie eine Gefahr für nachfolgende Flugzeuge darstellen. Deshalb dürfen Flugzeuge nicht sofort nach der Landung eines anderen Flugzeuges landen, sondern sie müssen einige Zeit (Minuten) warten, damit sich eventuelle Wirbel wieder auflösen.

 

Entwicklungen in der Luftfahrt

 

In der Luftfahrt wird auch versucht, Tragflächenprofile so zu entwickeln, dass sie möglichst viel Auftrieb und wenig Wirbel bilden. Dadurch werden solche Flugzeuge sparsamer im Verbrauch. Eine dieser Entwicklungen sind die sogenannten Winglets an den Enden der Flügel moderner Verkehrsflugzeuge. Sie vermindern die Wirbelbildung an den Flügelenden erheblich.

 

Weiterfürende Links
Material: **

 

(pro Windshooter)
- 1 Plastikeimer (5l)
- 1 Müllsack
- 2 Gummibänder (Durchmesser 5cm)
- Gaffer-Taper (extra stark)
- 1 Cutter oder 1 Schere
- 1 Holzlatte (14x3x2cm)
- Klebstoff (Holz an Plastik)

 

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