Interessante Wasserströmung im Spülbecken - Hydromechanisches Phänomen

Fließendes Wasser im Spülbecken bildet eine runde "Wasserstufe". Was passiert mit der Wasserströmung?

Interessante Wasserströmung im Spülbecken - Hydromechanisches Phänomen

Der Wechselsprung ist gut zu erkennen

Interessante Wasserströmung im Spülbecken - Hydromechanisches Phänomen

Je nach Stärke des Wasserstrahls ist der Radius des Wassersprungs mal klein...

Interessante Wasserströmung im Spülbecken - Hydromechanisches Phänomen

... und mal groß.

Wir lassen Wasser mittelmäßig stark aus dem Wasserhahn in der Küche fließen. Am Boden des Spülbeckens bildet sich ein interessantes Phänomen: Das Wasser "schießt" vom Auftreffpunkt in alle Richtungen mit hoher Geschwindigkeit weg. Plötzlich bildet sich eine nahezu kreisförmige "Stufe" aus Wasser. Der Wasserspiegel wird plötzlich etwas höher und die Strömungsgeschwindigkeit nimmt ab. An dieser Stufe bildet sich eine Art "Walze" aus Wasser.

Erklärung:
In der Hydromechanik befassen sich Wissenschaftler und Ingenieure mit dem mechanischen Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen. In einem Teilgebiet der Hydromechanik wird das Verhalten von Wasser, welches abfließen muß, untersucht. Dies ist u.a. von Bedeutung für die Kanalisation, für Bewässerungssysteme oder die Hochwasserableitung.

Eine der Grundlagen der Hydromechanik ist es, die Art eines Abflusses zu beschreiben. Durch Beobachtungen wurden zwei grundsätzliche Arten von Strömungen erkannt: das Schießen ("Wasser schießt die Talsperre hinab") und das Strömen ("Wasser strömt in einer Dachrinne"). Der wesentliche Unterschied ist die Geschwindigkeit, mit der sich das Wasser bewegt.

In unserem Experiment schießt das Wasser zunächst mit hoher Geschwindigkeit vom Auftreffpunkt weg. Ab einem bestimmten Radius um den Auftreffpunkt sinkt die Geschwindigkeit so sehr, daß ein plötzlicher Übergang zum Strömen stattfindet. Vereinfacht gesagt: es findet ein abrupter Übergang vom schnellen zum langsamen Fließen statt.

Der wissenschaftliche Begriff für unsere Wasserstufe ist Wechselsprung (auch Wassersprung oder Hydraulischer Sprung)..



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