Ein Trichter macht es unmöglich, eine Kerze auszupusten. Dafür kann man damit Ping-Pong-Bälle aufheben. Ein spannendes Freihandexperiment, für das man nur wenig Material benötigt. Der erste Teil des Freihandversuches sollte von einer erwachsenen Person durchgeführt werden, da durch die Kerze Verletzungsgefahr besteht.
Was wird gebraucht?
- eine Kerze
- ein Trichter
- ein Ping-Pong-Ball
- ein Feuerzeug oder Streichhölzer
Was ist zu tun?
Für dieses klassische Freihandexperiment nehme man sich eine Kerze zur Hand, stelle diese so auf, dass sie nicht umfallen kann, wenn man sie anpustet, und zünde diese an.
Dann nimmt man den Trichter und hält die weite Öffnung so zur Kerzenflamme hin, dass sich die Flamme dort befindet, wo auch die Mitte des Trichters ist (s. Foto).
Dann bläst man kräftig durch den Trichter und schaut, ob man es so schafft, die Kerze auszublasen. Dabei stellt man fest, dass dies nicht möglich ist. Die Kerze flackert vielleicht etwas, brennt aber weiter.
Im zweiten Teil des Freihandexperimentes legt man einen Ping-Pong-Ball in den Trichter und versucht diesen herauszublasen. Man stellt fest: Auch das ist unmöglich.
Pustet man kräftig in den Trichter hinein, kann es mit einem langen Atem und etwas Geschick dafür gelingen einen Tischtennisball aufzuheben (s. Video).
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Was ist bei diesem Freihandexperiment passiert?
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Wenn man jetzt in den Trichter hinein bläst, bleibt die Kerzenflamme recht unbeeindruckt. Sie bewegt sich noch nicht einmal vom Trichter weg, wie man es vielleicht erwarten würden. Stattdessen beugt sie sich unter bestimmten Umständen sogar zum Trichter hin.
Befindet sich die Kerzenflamme jedoch am Rand des Trichters und pustet man hinein, so geschieht das, was man auch erwartet: Die Kerzenflamme bewegt sich vom Trichter weg oder lässt sich sogar ausblasen.
Der Grund: Die hinein gepustete Luft folgt hauptsächlich der Trichterwand. Daher ist dort der Luftstrom am stärksten. Man nennt dies den Coanda-Effekt. Mehr dazu findet man unter dem Versuch „Kerze hinter Flasche ausblasen„.
Beim Freihandexperiment mit dem Tischtennisball kommt ein anderes Phänomen zum Tragen: der Bernoulli-Effekt. Dort, wo die Luft besonders wenig Platz hat – also zwischen Trichterwand und Tischtennisball – muss sie schneller strömen. Dadurch sinkt dort der Luftdruck und der Ping-Pong-Ball scheint wie festgeklebt. Mehr Experimente und Erklärungen zum Bernoulli-Effekt sind weiter unten zu finden. Im Video ist das Freihandexperiment mit dem Tischtennisball und dem Trichter mit Erklärung zu finden. Es stammt aus einer Vorlesung von Walter Lewin, einem niederländischen Physiker, der früher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den USA lehrte.
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Physikalischer Miniversuch zum Coanda-Effekt
Der Coanda-Effekt ist auch bei Flüssigkeiten zu beobachten, wie in diesem Freihandexperiment deutlich zu sehen ist. Hier hält man einen kleinen Ball (oder auch einen Löffel) in einen Wasserstrahl. Man kann gut erkennen, wie das Wasser an der runden Form entlangläuft.
