Was steckt hinter dem Phänomen, dass ein Wasserstrahl scheinbar nicht den physikalischen Gesetzen folgt und nach unten fließt, sondern scheinbar unter normalen Temperaturen erstarrt oder gefriert?
Auf dem ersten Blick sieht es aus, als wenn ein Glasrohr aus dem Behälter herausragt, durch den unten Wasser herausfließt. Doch fasst man mit der Hand in dieses »Rohr« hinein, sieht man, dass es gar kein fester Körper, sondern reines Wasser war.
Dahinter steckt ein simples physikalisches Phänomen, das sich laminare Strömung nennt. Das ist eine Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen, die der Physiker Osborne Reynolds im Jahr 1883 bei Wasser in einer Rohrleitung gemessen hat. Er erkannte, dass Verwirbelungen erst ab einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit auftreten, die heute mit der Reynolds-Zahl »Re« bezeichnet wird und nach einer speziellen Formel berechnet wird. Damit lässt sich das Verhältnis ermitteln, in denen die Strömungsteilchen angreifenden Trägheitskräfte zu den Reibungskräften stehen. Wenn die Strömung größer als die kritische Reynolds-Zahl ist, wird sie turbulent.
Laminare Strömungen treten in der Natur beispielsweise im Grundwasser und im Blutkreislauf auf. Im Alltag oder in der Technik sind sie eher selten anzutreffen, höchstens in der Mikroverfahrenstechnik bei Wasserspielen oder Springbrunnen, die durch unterirdische Rohrsysteme gespeist werden.
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© Fernando Calvo, Foto: Namaqq https://terra-mystica.jimdo.com/physik-chemie-technik/fl%C3%BCssigkeitsph%C3%A4nomen-wasser-erstarrt-in-der-luft/
