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Strömungen: Fließen und das Bernoulli-Prinzip

Strömende Flüssigkeiten und Gase tauschen Druck gegen Geschwindigkeit. Durch jeden Teil eines Rohrs fließt pro Sekunde dasselbe Volumen, und entlang einer Strömung ergeben Druck, Bewegung und Höhe immer dieselbe Summe: A·v = konstant, p + ½·ρ·v² + ρ·g·h = konstant.

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Tank mit Loch: Wie weit spritzt der Strahl?

Je tiefer das Wasser im Tank, desto schneller spritzt es heraus: v = √(2·g·h). Sag Geschwindigkeit und Landepunkt eines Strahls voraus, füll einen Eimer und finde die zwei Löcher, deren Strahlen zusammen landen, und das Loch, das am weitesten spritzt.

Bernoulli-PrinzipGesetz von Torricelli
Tank mit Loch spielen
Strahlgeschwindigkeit
v = √(2·g·h)
Wurfweite
x = 2·√(h·y)

JETZT SPIELEN · 53

Venturi-Rohr: schnelleres Wasser, weniger Druck

Wo ein Rohr enger wird, wird das Wasser schneller und sein Druck sinkt. Sag den Strahl einer Düse voraus, den Druckabfall in einer Engstelle, die Säulen eines Venturi-Messers, den Durchfluss, den er misst, und die Höhe einer Fontäne.

Bernoulli-PrinzipKontinuität
Venturi-Rohr spielen
Kontinuität
A₁·v₁ = A₂·v₂
Bernoulli
Δp = ½·ρ·(v₂² − v₁²)

JETZT SPIELEN · 54

Sturm und Flügel: Schnelle Luft zieht nach oben

Schnelle Luft hat weniger Druck. Sag den Zug eines Sturms an einem Dach voraus und den Wind, der es abreißt, den Auftrieb einer Tragfläche, die Abhebegeschwindigkeit eines Flugzeugs und den Hauch, der einen Papierstreifen hebt.

Bernoulli-PrinzipAuftrieb
Sturm und Flügel spielen
Druckunterschied
Δp = ½·ρ·(v_over² − v_under²)
Auftrieb
F = Δp·A

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