Luftkanone, Wirbelkanone

Eine Luftkanone, auch Wirbelkanone oder Schallkanone genannt (Handelsname: Airzooka), besteht aus einer Röhre, deren eine Öffnung mit einer Membran bedeckt ist. Die Membran – in aller Regel handelt es sich um eine Plastikfolie – wölbt sich nach innen und wird an dieser Position durch Gummibänder gehalten. Die Folie kann man nach außen ziehen und lässt man sie dann wieder los, bewegt sie sich mit hoher Geschwindigkeit an ihre Ausgangsposition zurück.

Dadurch wird Luft aus der Öffnung gedrückt, die sich wie ein Windstoß durch den Raum bewegt und die auf mehrere Meter hin spürbar ist. So kann man mit der Luftkanone zum Beispiel eine Kerze an einer entfernten Stelle ausblasen, Dosen, einen Plastikbecher, eine Plastikbecherpyramide umpusten oder Haare fliegen lassen (s. Videos). Physikalisch interessant ist dabei, dass sich die ausgestoßene Luft auf ihrem Weg durch den Raum zu einem Wirbelring entwickelt, den man sich als einen großen Doghnut vorstellen kann.

Diesen Wirbelring lässt sich sehr schön durch Rauch sichtbar machen (s. Videos) . Schießt man mehrere Wirbelringe nacheinander los, kann es unter bestimmten Bedingungen geschehen, dass ein Wirbelring einen anderen einholt. Auch dieser Effekt ist sehr eindrucksvoll.

Aufgrund der zahlreichen Spielarten für die Wirbekanone ist diese ganz hervorragend für physikalische Schulversuche zum Thema Luftwirbel, Strömungen und auch Schallübertragung geeignet, denn Schall ist nichts anderes, als Dichte- und Druckschwankungen in der Luft. Jedes Geräusch, das wir vernehmen, erreicht unsere Ohr auf diesem Weg.

Wie entstehen die Wirbelringe?

Ein Wirbel oder Vortex entsteht, wenn ein Teil einer Flüssigkeit oder eines Gases mit einer anderen Geschwindigkeit als der Rest des Mediums fließt oder strömt. Tritt zum Beispiel ein Luftstoß mit hoher Geschwindigkeit aus der Airzooka aus, so fliegt er an ruhender Luft vorbei. Dabei werden seitlich der Austrittsöffnung der Airzooka Luftmoleküle mitgerissen, was dazu führt, dass um die Öffnung der Wirbelkanone herum ein Gebiet mit einem niedrigeren Luftdruck entsteht. Dorthin fließt sofort Luft nach, so dass sich vor der Öffnung einer Airzooka ein Wirbel in Form eines Doghnuts bildet, der sich als Ganzes fortbewegt und spürbar ist.

Geschichte der Airzooka

Die Idee zu dem Produkt ist nicht neu. Wie in einem der Videos zu sehen ist, gab es schon früher ein ähnliches Spielzeug mit dem Namen Wham-O. Es kam in den 60er Jahren auf den Markt. Die Arizooka hat ein Navy Officer des US-Militärs erfunden, wobei der Name Airzooka von dem Wort Bazooka abgeleitet wurde , das wiederum die Bezeichnung für eine raketenangetriebene Panzerabwehrhandwaffe der US-Streitkräfte ist (s. Wikipedia). Eine solche Bazooka hat eine gewisse, wenn auch entfernte Ähnlichkeit mit der Luft-Spielzeugkanone und so entstand aus der Air Bazooka die Airzooka.

Mitunter findet man dieses physikalische Spielzeug heute auch in Vergnügungsparks und natürlich in Wissenschaftsmuseen überall auf der Welt. Besonders große Schallkanonen lassen einen Windstoß entstehen, der bis zu 100 Meter weit spürbar ist.

Original Airzooka-Werbung