Warum dreht sich der Wasserstrudel beim Badewannenablauf linksherum und warum ...?
...oder wie entsteht dort (und an Waschbecken etc.) übehaupt ein Strudel? Diese Frage stellt mir mein Sohn (jetzt 7 Jahre) schon seit Jahren, bitte erklärt es ihm. Danke
14 Antworten
Bis jetzt hat noch niemand beantwortet, warum überhaupt ein Strudel entsteht:Die Erklärung muß, da Coriolis nicht funktioniert, mit üblicher Mechanik versucht werden: Die Entstehung der Rotation ist analog wie bei den Milchstrassensystemen. Wenn sich Masseteilchen auf ein Zentrum zubewegen, enthält diese Bewegung durch geringe Unregelmäßigkeiten ihrer Verteilung einen kleinen Drehimpuls. Da der Drehimpuls, wie geradlinige Bewegungen auch, eine Trägheit besitzt, erhöht sich die Rotationsgeschwindigkeit, wenn der Radius der Drehbewegung verkleinert wird. Dies geschieht beim Zusammenfließen in Richtung des Abflusslochs.
DAS habe ich meinem Sohn vorgelesen und er hat riesige Augen gemacht, AHA gesagt........................................................................................ und gerade aktuell diese Frage an das Mausteam weitergegeben. ICH habe es so -im Prinzip- zumindest verstanden, er wohl nicht. Trotzdem Danke, ich hatte gehofft mit deiner Antwort wäre es das gewesen. Im Übrigen Danke ich allen hier- vor Allem den Versuchsstartern vom anderen Ende der Welt.
Also 2. Versuch: Die Coriolis-Kraft ist dafür zuständig und die resultierende Bewegungsrichtung ist zum Rotationszentrum hin (die Darstellung bei WIKI ist schlicht und einfach falsch - der dargestellte Effekt tritt nur bei zu hoher Haftreibung auf!), deshalb ist es im Hurrican-Zentrum auch windstill, oder beim Tornado werden Gegenstände angesogen. Die resultierende Drehrichtung ist von der Position ober- oder unterhalb der sich drehenden Scheibe Kugel) abhängig. Am Äquator gibt es folglich "keine" Coriolis-Kraft und die Drehrichtung ist das Resultat anderer mechanischer oder pysikalischer Kräfte. ;-)
Die Coriolis-Kraft im Waschbecken ist zu klein, was für Hurrikane richtig ist, muß nicht für das winzige Waschbecken stimmen. Maßgebend für das Waschbecken sind vielmehr kleine Unsymmetrieen des Wasserhahns und des Beckens. Es ist also Zufall, was in einem bestimmten Becken die Drehrichtung ist. Wiki hat sehr wohl RECHT! ...----... Zitat aus Zeit.de:"In der Badewanne dagegen übertrifft die Wirkung aller zufälligen Bewegungen, die durch die Wirbel beim Wassereinlassen (und beim Baden) entstanden sind, die der Corioliskraft um mehrere Größenordnungen (Professor John McCalpin von der University of Delaware schätzt den Faktor auf etwa 10 000). Um die Corioliskraft zu bemerken, müßte man nach Berechnungen des Mathematikers Michael Page von der australischen Monash University die Badewanne um den Faktor 500 vergrößern und das Wasser einige Tage zur Ruhe kommen lassen."
Mein Guter ich gebe Dir ja Recht, dass die Drehrichtung nicht einzig von dem Herren Coriolis abhängig ist und durch schlichte Mechanik ungekehrt werden kann. Aber im größten Teil aller Abflüsse sind die Drehrichtungen auf der Nordhalbkugel entgegengesetzt der zur Südhalbkugel. Und da ist es völlig egal, wer die Spülbecken gebaut hat, sprich ein Grohe-Waschbecken made in Germany kann abhängig von Standort unterschiedlichen Drehsinn enbtwickeln.
So gesehen bei Bayer do Brasil, in Riberao Preto, im Jahr 1987. ;-)
Einen hab´ ich noch zu WIKI, die nette Animation rechts zeigt eine resultierende Zentrifugalkraft, weist aber nicht daraufhin, dass dieser Effekt nur bei zu hoher Haftreibung auftritt. LG ;-)
@Quant: Es ist zwar nett, daß Du mich lobst. Aber Du willst anscheinend nicht verstehen, daß Herr Coriolis keinen Einfluß auf das Waschbecken hat, weil seine Kraft viel zu winzig ist. Es hängt ausschließlich von der Geometrie ab, z.B. ob der Wasserhahn ein bißchen außer der Mitte des Waschbeckens montiert oder gedreht ist, oder das Porzellan kleine Unebenheiten hat oder der Abfluß nicht exakt lotrecht montiert ist usw. Deshalb ist die Richtung in Praxis purer Zufall.
Ich will nicht nett sein, mein Guter, aber was überdenkenswert oder richtig scheint, ist wert bedäumt zu werden!
Doch irgendwie muss ich dann das mit der Chaos-Theorie missverstanden haben, keine noch so kleine Kraft in Südamerika ist bei der Entstehung eines Taifunes vor Japan unerheblich. Cogito ... ;-)
Die Coriolis-Kraft im Waschbecken ist zu klein, was für Hurrikane richtig ist, muß nicht für das winzige Waschbecken stimmen. Maßgebend für das Waschbecken sind vielmehr kleine Unsymmetrieen des Wasserhahns und des Beckens. Es ist also Zufall, was in einem bestimmten Becken die Drehrichtung ist. Wiki hat sehr wohl RECHT!
Der dreht sich auch in der Spüle links rum. Das liegt daran das wir überhalb des Äquators wohnen, darunter dreht sich der Strudel rechts rum.
ahahahah.. in meiner wanne auch. ich wohne aber auf den philippinen und das ist südlich.. war aber lustig die antwort.. aber falsch. am äquator dreht sich der gar nicht ?!?!?!?
Doch die Antwort ist richtig, aber in "beide" Richtungen dreht sich das Wasser in Äquatornähe, dort ist die Drehrichtung aber nicht von der Coriolis-Kraft abhängig! ;-)
Weil bei dir auf den Phillips vielleicht das Wasser gar nicht abläuft ???
..wie ein Hoch oder Tief im wetter...Richtungsgebunden durch Erddrehung!
Aber im Waschbecken dreht er sich Mal so, Mal so. Das kommt durch die versch. Bauweisen und sogar durch Kalkablagerungen...
Auch wenn der „Experte für Alles“, Cristoph Drösser, etwas Anderes behauptet und sich viele Artikel im Netz auf ihn beziehen bzw. bei ihm abgeschrieben haben, unter optimalen Bedingungen dreht sich ein Wasserstrudel beim Ablauf aus einem Behälter auf der Nordhemisphäre anders rum, als auf der Südhalbkugel. Er hat damit Recht, dass im normalen Waschbecken die verursachende Corioliskraft sich kaum bemerkbar macht.
Beweisen lässt sich das relativ leicht. Ein Waschbeckenablauf ist vergleichbar mit einem Tiefdrucksystem, nur halt viel kleiner. Im Hochdruckgebiet steigen erwärmte Luftmassen nach oben. Zum Ausgleich sinken im Tiefdruckgebiet die Luftmassen nach unten (wie das Wasser im Waschbeckenausguss) und strömt in Richtung Hochdruckgebiet nach. Und wie man auf der Wetterkarte unschwer erkennen kann, dreht sich ein Tiefdruckgebiet auf der Nordhalbkugel immer gegen und auf der Südhalbkugel mit dem Uhrzeiger. Also, unter optimalen Bedingungen müsste es im Waschbecken genauso sein. Da diese aber in einem Waschbecken nicht gegeben sind, ist es praktisch nicht so.
Wie kommt es zu der Drehung (Kurzform)? Ich will mal beim Tiefdruck bleiben. Beim Waschbeckenablauf ist es genau so, nur halt viel kleiner. Wenn die Luft am Äquator aus großen Höhen auf den Boden sinkt, muss sie nunmehr in 24 Stunden nicht mehr ca. 40.000km zurücklegen, sondern ein paar km weniger. Sie muss also Geschwindigkeit abbauen. Da sie von den umgebenden Luftmassen jedoch nur langsam abgebremst wird, kommt sie mit einer höheren Geschwindigkeit unten an. Dadurch strömt die Luft am Boden schneller von West nach Ost, als es die Erdoberfläche macht. Es entsteht ein von Westen noch Osten wehender Wind. Am anderen Extrempunkt, dem Nordpol, ist die Rotationsgeschwindigkeit Null. In 1m Entfernung vom Pol beträgt der Umfang 6,3m und die Geschwindigkeit demzufolge nur noch 6,3m/24h=0,26m/h. Die Luft, die weiter nördlich runter fällt, wird also weniger beschleunigt, als die Luft am Äquator. Auf Grund dieses Geschwindigkeitsunterschiedes entsteht auf der Nordhalbkugel eine gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Drehbewegung. Auf der Südhalbkugel drehen sich die Tiefdruckgebiet dagegen in Uhrzeigerichtung. Ist wie beim Schlitten fahren. Halte den linken Fuß in den Schnee und Du drehst Dich nach links.
Der Strudel dreht sich, wohin auch immer (wenn einer da ist, geh mal mit der Hand durch und zerstöre ihn, manchmal dreht er sich anders herum), weil durch die sinkende Wasseroberfläche auch Luft hindurch gesogen wird, die sich den Weg des kürzesten Widerstandes sucht. Dies Luft treibt den Strudel zum Teil an, der andere Teil der Dre hung entsteht durch das Wasser, bzw. die erdanziehung. Ein drehender Strudel bewegt sich einfach widerstandsloser (vgl. Wirkungsprinzip eines Spiralbohrers, da die Atome in Flüssigkeiten flexibel, aber dennoch miteiander verbunden sind. Weitere Infos unter dem Stichwort "Mechanik von Wasser" oder "Boyle - Mariott´sches Prinzip/Gesetz" Hier wirken viele Kräfte zusammen, wie z.B. Erdanziehung, Zentrifugalkraft, Luftdruck, Wasserdruck, Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, Widerstandskraft (Reibung des Ablaufs).
P.S. Einen gurgelnden Strudel bekommt man übrigens leise, indem man einen Strohalm hineinstellt :-)
LG von einem Fachangestelltem für Bäderbetriebe^^
Nette allgemeine Erklärung! ;-)