Wieso klappen Regenschirme bei Sturm manchmal nach oben und warum können Stürme sogar Häuser abdecken? Verantwortlich dafür ist der Bernoulli-Effekt. Ein einfacher Versuch mit einem Ball, der im Luftstrom eines Haartrockners schwebt, zeigt, wie der Bernoulli-Effekt funktioniert. Auch kann man mit dem Bernoullie-Effekt erklären, warum Flugzeuge oder Vögel fliegen können. Weitere Experimente zum Bernoulli-Effekt sind weiter unten zu finden.
Was wird gebraucht?
- ein Haartrockner
- ein kleiner, leichter Ball oder eine Kugel (der Durchmesser des Balles sollte in etwa die Größe der Öffnung des Haartrockners entsprechen; geeignet ist ein Tischtennisball, aber auch eine Styroporkugel aus dem Bastelladen)
Was ist zu tun?
Man stelle den Fön an (möglichst kalt, sonst wird’s schnell brenzlig!), halte ihn mit der Öffnung nach oben und lege den Ball oder die Kugel in den Luftstrom. Man kann den Haartrockner dabei auch etwas zur Seite neigen.
Was ist geschehen? Erklärung zum Bernoulli-Effekt
Legt man einen Ball in den Luftstrom des Haartrockners, so fliegt er nicht weg, sondern schwebt relativ stabil über dem Fön. Zu erklären ist dies mit dem sogenannten Bernoulli-Effekt. Danach wird der Druck umso niedriger, je schneller die Luft strömt. Dort wo aber ein niedriger Druck oder Unterdruck herrscht, entsteht ein Sog, der den Ball immer wieder neu in die Mitte des Luftstroms treibt. Anders gesagt: Hat eine Flüssigkeit oder auch ein Gas wenig Platz, so fließen sie schneller – und umgekehrt.
In unserem Versuch bewegt sich der Ball zum Beispiel ein wenig nach links. Auf der gegenüberliegenden Seite kann die Luft leichter – und damit schneller – vorbeiströmen und der Druck sinkt. So entsteht ein Sog, der dazu führt, dass sich der Ball gleich zurück in die Mitte bewegt.
Warum der Ball auch bei einer Neigung des Föns nicht fällt, hat sowohl mit dem Bernoulli-Effekt zu tun als auch mit zwei weiteren Phänomenen, die nach den Herren Coanda und Magnus benannt sind.
Der Bernoulli-Effekt im Alltag
Bei den eingangs erwähnten Beispielen zum Bernoulli-Effekt führt der Wind, der mit hoher Geschwindigkeit über Regenschirm und Dach hinwegfegt, zu einem Unterdruck während im Haus und unter dem Schirm Normaldruck herrscht. Dieser Unterdruck wiederum führt zu einem kräftigen Sog nach oben, der so stark sein kann, dass dadurch ganze Häuser abgedeckt werden.
Der Entdeckung des Schweizer Mathematikers Daniel Bernoulli (1700–1782) verdanken wir es, dass wir heute funktionierendes Fluggerät aller Art bauen können, denn der Bernoulli-Effekt spielt beim Fliegen eine wesentliche Rolle – wie auch der Coanda-Effekt und der Magnus-Effekt.
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