nach oben

Erschienen in:

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

10. Bewegungen in Flüssigkeiten und Gasen

verfasst von : Klaus Lüders, Professor Dr. Robert Otto Pohl

Erschienen in: Pohls Einführung in die Physik

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config

KI-gestützte Suche

Aus

Zusammenfassung

1. Zwischen Flüssigkeiten und Gasen besteht ein durch die Ausbildung der Oberfläche bedingter Unterschied. Trotzdem ließen sich die Erscheinungen in ruhenden Flüssigkeiten und Gasen in vielem gleichartig behandeln. – Bei der Bewegung in Flüssigkeiten und Gasen kann man in der einheitlichen Behandlung noch weiter gehen. Bis zu Geschwindigkeiten von etwa 70 m/s kann man beispielsweise Luft getrost als eine nicht kompressible Flüssigkeit betrachten, denn diese Geschwindigkeit ist noch klein gegen die Schallgeschwindigkeit in Luft (340 m/s, vgl. Abschn. 14.10). Wir werden in diesem Kapitel der Kürze halber das Wort Flüssigkeit als Sammelbegriff benutzen. Es soll Flüssigkeiten mit und ohne Oberfläche umfassen.

2. Bei hohen Geschwindigkeiten werden die Gase zusammengedrückt, und dabei wird ihre Temperatur geändert. Vorgänge dieser Art lassen sich nicht ohne die Begriffe der Wärmelehre behandeln. Sie folgen daher erst in Abschn. 18.7.

3. In der Mechanik fester Körper werden die Bewegungen in den grundlegenden Experimenten zwar quantitativ durch Reibung mehr oder weniger gestört, aber nicht qualitativ geändert. Daher haben wir die Reibung anfänglich als eine Nebenerscheinung beiseitegelassen und erst in den Abschn. 8.9 und 8.10 quantitative Angaben über Reibung gebracht. – Bei der Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen hingegen wird selbst der qualitative Ablauf der Erscheinungen ganz entscheidend durch die Reibung beeinflusst. Infolgedessen verfahren wir anders als bei den festen Körpern. Wir stellen eine quantitative Behandlung der Reibung an den Anfang und behandeln zunächst Bewegungen unter entscheidender Mitwirkung der Reibung.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Vorheriges Kapitel Ruhende Flüssigkeiten und Gase

Nächstes Kapitel Schwingungslehre

Abends „schläft der Wind ein“ (aber nur in Bodennähe!). – Grund: Die turbulente Bewegung hebt kältere und daher dichtere bodennahe Luft nach oben und verdrängt dabei wärmere Luft kleinerer Dichte nach unten. Beides erfordert Arbeit. Sie wird auf Kosten der kinetischen Energie der Luft verrichtet.

Für Beobachtungen auf dem Wandschirm genügt die feste, in Abb. 10.8 skizzierte Aufstellung des Troges. Das Auge folgt dem Körper, und daher sieht es die Flüssigkeit am Körper vorbeiströmen.

Abgesehen von dem in Gl. (10.20) behandelten Sonderfall.

Zum Herstellen und Aufrechterhalten eines Wirbels in Wasser genügt es, den Zylinder um seine Längsachse in Rotation zu versetzen. Die Dicke seiner Grenzschicht wächst unbegrenzt mit der Zeit (Gl. (10.3)). Dabei nähert sich die Geschwindigkeitsverteilung mit wachsendem Abstand von der Oberfläche des Zylinders mehr und mehr der eines drehungsfreien Wirbelfeldes (also rot u = 0). – In Luft mit ihrer sehr kleinen dynamischen Viskosität werden Wirbel mit dem in der Bildunterschrift von Abb. 10.36 beschriebenen Verfahren hergestellt (s. Abb. 10.37).

Der Rückstoß ausgestoßener Wasserwirbel dient den Glockenquallen zum Antrieb.

Für Überschlagsrechnungen merke man sich als brauchbare Näherungen: Querkraft \(F_{\mathrm{a}}=\frac{1}{3}\varrho u^{2}A\) und Widerstand \(F_{\mathrm{w}}\approx 1\) bis 10 % von F _a (\(A=\) Fläche von Platte oder Flügel).

Titel: Bewegungen in Flüssigkeiten und Gasen
verfasst von: Klaus Lüders
Professor Dr. Robert Otto Pohl
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Buch: Pohls Einführung in die Physik
Print ISBN: 978-3-662-48662-7

Electronic ISBN: 978-3-662-48663-4

Copyright-Jahr: 2017
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-48663-4_10

Premium Partner

Marktübersichten

Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.

Zur Marktübersicht