99 54 Aerodynamischer Auftrieb Ruhende Luft übt auf einen Körper einen statischen Druck aus. Wird die Luft in Strömung versetzt, ändert sich ihr Druck auf die angrenzenden Flächen. Kannst du ein Beispiel dafür nennen? Versuch: Halte zwei Blatt Kopierpapier nebeneinander und blase von oben verschieden stark in den Zwischenraum (Abb. 54.1). Beobachte das Verhalten der beiden Blätter! Hast du das Ergebnis erwartet? Die Papierblätter bewegen sich zueinander, und zwar umso mehr, je stärker du bläst. Sie zeigen dadurch einen Unterdruck quer zur Strömungsrichtung der Luft an. Versuch: Halte ein Blatt Papier wie in Abb. 54.2 und blase kräftig über das Blatt! Was beobachtest du? Durch die strömende Luft wird das Papier angehoben und flattert in annähernd waagrechter Lage. In strömender Luft ist der Druck auf die angrenzenden Flächen umso geringer, je größer die Strömungsgeschwindigkeit ist. Auf dem Unterdruck in strömender Luft beruht der Zerstäuber (Abb. 54.3). Anwendung findet dieses Prinzip z. B. im Vergaser von Automotoren, wo das Benzin von der angesaugten Luft „mitgerissen“ wird. Auch das Abdecken von Dächern bei Sturm lässt sich auf den Unterdruck in strömender Luft zurückführen (Abb. 54.4). Versuche eine Erklärung dafür zu finden! Versuch: Was spürst du als Radfahrer, wenn sehr nahe an dir ein Lastwagen mit großer Geschwindigkeit vorbeifährt? Versuch: Wiederhole den Versuch mit dem Trichter von Abb. 2.3 und versuche nun das überraschende Ergebnis zu erklären! Versuch: Befestige an einer Waage ein Tragflächenmodell und stelle Gleichgewicht her. Richte dann den Luftstrom eines Gebläses oder eines Föhns dagegen (Abb. 54.5). Beobachte das Verhalten der Tragfläche. Wiederhole nun den Versuch bei verschiedenen Anstellwinkeln der Tragfläche zum Luftstrom. Beschreibe den Einfluss des Winkels auf die scheinbare Gewichtsverminderung der Tragfläche! Die Erklärung für das Verhalten der Tragfläche im Windstrom zeigt die Abb. 54.6. Wegen der Neigung der Tragfläche werden auf ihrer Oberseite die Stromlinien zusammengedrängt. Dort entsteht ein Unterdruck. Unterhalb der schwach geneigten Tragfläche staut sich der Luftstrom. Hier bildet sich ein Überdruck. Beide zugehörigen Druckkräfte wirken nach oben. Sie ergeben zusammen einen dynamischen Auftrieb, den wir mit der Waage gemessen haben. Er ist die Ursache für die Aufwärtsbewegung der Tragfläche. Wieso fliegen manche Vögel auch ohne ihre Flügel zu bewegen? 54.1 Durch den Unterdruck in der Strömung werden die beiden Blätter zueinander bewegt. 54.2 Auftrieb durch strömende Luft 54.3 Das Wasser wird durch den Unterdruck im Luftstrom emporgezogen und zerstäubt. 54.4 Abdecken eines Daches durch den Wind Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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