Über dem unteren Loch steht eine höhere Wassersäule. Ihr Gewicht sorgt dort für einen höheren Wasserdruck. Dadurch tritt das Wasser aus dem tieferen Loch schneller aus.
Stell dir eine offene Flasche mit zwei kleinen Löchern in der Seitenwand vor. Beide Löcher liegen unter dem Wasserspiegel. Was passiert, wenn du sie gleichzeitig freigibst?
Tiefer im Wasser ist der Druck höher
Die Schwerkraft zieht das Wasser nach unten. Weiter unten trägt das Wasser das Gewicht einer höheren Wassersäule. Der Druck wirkt dort auch seitlich gegen die Flaschenwand. Für den Unterschied zwischen den Löchern zählt der senkrechte Abstand zur Wasseroberfläche.
Der Wasserstand ändert den Strahl
Außen am Loch drückt die Luft. Unter Wasser ist der Druck in der offenen Flasche höher als draußen. Je größer dieser Unterschied ist, desto schneller strömt das Wasser beim Austritt. Beim Auslaufen sinkt der Wasserspiegel. Über demselben Loch steht dann weniger Wasser und der Strahl wird schwächer.
Austrittsgeschwindigkeit und Flugweite
Sobald das Wasser aus dem Loch kommt, zieht die Schwerkraft den Strahl nach unten. Ein tiefes Loch liegt näher an der Auffangfläche. Das Wasser startet dort schneller, hat aber weniger Zeit, seitlich zu fliegen. Deshalb kann ein höherer Strahl weiter reichen.
Beobachte ein Loch bei zwei Wasserständen
- Bitte eine erwachsene Person, ein kleines Loch nahe dem Boden einer leeren Plastikflasche zu machen. Klebt das Loch zu und stellt die Flasche aufrecht ins Spülbecken. Lasst den Deckel ab.
- Füllt die Flasche mit Leitungswasser. Zieht das Klebeband ab und beobachtet den Strahl von der Seite. Achtet darauf, wie weit er sich vom Loch entfernt, bevor er deutlich nach unten abbiegt.
- Wartet, bis der Wasserspiegel nur noch etwas über dem Loch liegt. Wie hat sich der Strahl verändert? Füllt die Flasche erneut und prüft, ob der Strahl wieder stärker wird.
Nur Erwachsene machen das Loch. Verwendet eine Plastikflasche, arbeitet im Spülbecken und wischt Spritzer auf dem Boden sofort auf.
Zum Mitnehmen
Je höher das Wasser über einem Loch steht, desto größer ist dort der Druckunterschied zur Luft und desto schneller tritt das Wasser aus.
Was passiert am selben Loch, wenn der Wasserspiegel sinkt?
Quellen & Weiterlesen
Idaho State University · Pressure Dependent on Depth ↗Purdue University · Liquid Stream Trajectories ↗Unsere Texte erklären die Grundidee in eigenen Worten. Bilder und Modelle vereinfachen die Wirklichkeit; sie sind nicht maßstabsgetreu.
