Paul Zimmer (Pins), Patrick Delhalt (MNHN), Jean-Paul Bertemes (FNR), FreeLens TV

Video des Experiments

Unser Experiment basiert auf einem physikalischen Effekt, der bereits im 18. Jahrhundert von den Wissenschaftlern Bernoulli und Venturi studiert wurde.

Ein physikalischer Effekt

Die Luft übt auf alle Flächen eines Gegenstandes den sogenannten Luftdruck aus. Wird über einer der Flächen die Luft weggeblasen, so nimmt dieser Druck quer zur Strömungsrichtung ab. Und zwar nimmt der Druck umso stärker ab, je schneller die Luft strömt.

Über dem Wasser ist der Luftdruck überall der Gleiche.

Wenn die Luft über der Öffnung des Rohres strömt, nimmt der Luftdruck im Rohr ab (= Unterdruck), da Luftteilchen an der oberen Öffnung des Rohres vom Luftstrom mitgerissen werden. 

In unserem Experiment strömt die Luft schnell zwischen dem Bierdeckel und dem Papierblatt. Folglich entsteht in diesem Zwischenraum ein Unterdruck, d.h. ein kleinerer Druck als unterhalb des Papierblattes. Das Blatt wird also an den Bierdeckel gedrückt. Sobald man keine Puste mehr hat und daher keine Luft mehr strömt, fällt es hinunter.

Übrigens tritt der Effekt des Unterdruckes auch in einer Wasserströmung auf.

Weitere Beispiele:

  • Schwimmer werden in eine Strömung hinein gedrückt.
  • An Flugzeugflügel strömt die Luft oben schneller als unten. Die Luft übt also eine Auftriebskraft auf die Flügel aus.
  • Beim Segelboot entsteht – bei Querströmung des Windes – die Antriebskraft des Bootes dadurch, dass der Wind schneller an der Außenseite des Segels strömt als an der Innenseite.
  • Wenn man auf dem Bahnsteig steht und ein Zug fährt schnell und ganz nahe vorbei, wird man zum Zug hingedrückt. Daher sollte man nicht zu nahe am Rand des Bahnsteigs stehen.
  • Der Wind erzeugt Wellen auf einem See.
  • Die über einen Schornstein strömende Luft erzeugt im Schornstein einen Unterdruck und somit einen Luftzug nach oben.
  • Die an einer Fahne entlang strömende Luft verursacht das Flattern der Fahne.

Wozu dient der Reißnagel im Experiment?

Der Reißnagel verhindert, dass das Blatt seitlich abrutscht. Hält man den Bierdeckel waagerecht, funktioniert es auch ohne Reißnagel.

Weitere Experimente zum nachmachen

  • Ping-Pong Ball auf Strohhalm jonglieren: Es ist ganz einfach. Alles was du brauchst ist eine ruhige Hand und viel Puste.

Warum wird der Ping-Pong Ball nicht weggeschleudert?

Wenn du genau hinschaust, siehst du, dass der Ball über dem Luftstrom hin und her tanzt. Der Ball wird immer wieder in die Mitte des Luftstrahls gedrückt.
Ist der Ball ein wenig links von der Luftstrommitte, strömt rechts die Luft schneller am Ball vorbei als links, somit ist der Druck rechts kleiner als links, und der Ball wird nach rechts gedrückt.
Das Gleiche geschieht natürlich, wenn sich der Ball rechts von der Luftstrommitte befindet.

  • 2 Ping-Pong Bälle frei mit etwas Abstand an einer Schnur aufhängen. Zwischen die 2 Bälle blasen (eventuell mit Fön). Die Bälle werden zusammengedrückt.
  • 2 A4 Blätter parallel in einem Abstand von einigen cm zum Mund halten. Zwischen den Blättern durchblasen. Die Blätter werden dabei zusammengedrückt.
  • Ein Trichter mit der großen Öffnung nach unten halten. Dann durch die kleine Öffnung hinein blasen und einen Ping-Pong Ball in die große Öffnung halten. Der Ping-Pong Ball fällt nicht runter, sondern wird in den Trichter hinein gedrückt.

Autor: André Mousset (MNHN), Patrick Delhalt (MNHN)
Video: Paul Zimmer (Pins), Patrick Delhalt (MNHN), Jean-Paul Bertemes (FNR), FreeLens TV
Musik: Jean-Paul Bertemes

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