Die Tornadoflasche

Aufgabe:
Wann fließt das Wasser schneller von der oberen in die untere Flasche, mit oder ohne Strudel?

Aufbau:
Zwei Plastikflaschen sind mit einem Gewindeteil mit einem Loch zusammengeschraubt. Die untere Flasche ist mit Wasser fast randvoll gefüllt.

Durchführung:
Um einen Wasserstrudel zu erzeugen, muss man die volle Flasche nach oben drehen und durch eine Drehbewegung den Strudel anregen.
Man kann aber auch das Wasser einfach durchlaufen lassen.

Beobachtung:
Mit Wasserstrudel läuft das Wasser schneller ab als ohne.

Messergebniss: ( Zeit in Sekunden)
Mit Strudel: 20,66 Sekunden
Ohne Strudel: 167,94 Sekunden

Wie kann man das erklären?
Ohne Strudel drückt das Wasser von oben die Luft in der unteren Flasche zusammen bis sich eine Luftblase durch das Wasser in die obere Flasche drückt. Nun drückt das Wasser wieder von oben bis zur nächsten Blase. So kommt das Wasser in Portionen nach unten und die Luft in Portionen nach oben.
Wenn aber ein Strudel da ist, dreht sich das Wasser und wird wie beim Karussell nach außen gedrückt. In der Mitte ist im Wasserstrom ein Loch. Da kann die Luft durch, wenn das Wasser nach unten kommt.

Wo spielt das im Leben eine Rolle?
Man kann in der Flasche sehen, wie es bei einem Tornado zugeht. In der Mitte entsteht ein starker Luftstrom nach oben und rundherum prasselt Regen runter, der um die Mitte herumweht.
Außerdem weiß ich nun, was ich machen muss, damit ich eine Flasche ganz schnell ausleeren kann.

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Wolf-G. Blümich, , 18.11.1999