Strömung in Flüssen
Marco
Neulich saß ich mit ein paar Leuten bei ein paar Bierchen am Rhein.
Irgendwann behauptete nun jemand, daß es sehr schwer sei, einen Fluß
schwimmend zu durchqueren, da es immer eine Strömung gäbe, die einen vom
Ufer weg in die Mitte des Flusses ziehe. Dies kann ich nicht ganz
nachvollziehen, da ich mir nicht erklären kann, wie eine solche Strömung
zustande kommen sollte. Leider kann mein Diskussionspartner das auch nicht.
Kann jemand das geschilderte Phänomen bestätigen oder sogar widerlegen
(würde ich mich natürlich mehr freuen)? Am besten wäre auch noch eine
Erklärung.
...da bin ich jetzt aber mal gespannt...
<marco>
Alexander Bauer
Nur 'ne Vermutung: (also alle Profi-Hydrologen oder wie auch immer diese
Leute heißen mögen, verzeiht wenn's falsch ist und berichtigt mich!)
Die Geschwindigkeit, mit der das Wasser abläuft, ist u.a. von der Rugosität
("Rauhheit") des Flußbettes abhängig (je rauher, umso langsamer). Der
Einfluß, denn das Bett nun hatt ist allerdings weniger spürbar (vom Wasser),
je größer der Abstand zum Bett, also zum Grund ist.
Da nun in Ufernähe die Tiefe geringer ist, ist kommt diese Rugosität mehr
zum tragen - das Wasser fließt langsamer als in der Flußmitte (an deren
Oberfläche). Durch die unterschiedlichen Abflußgeschwindigkeiten könnte ich
mir also vorstellen, daß es effektiv eine Strömung zur Mitte hin gibt.
(weil's weniger langsam fließt, wird weniger Wasser/Zeiteinheit abgeführt
als in der Mitte - es kommt zu relativen Stauungen, die dann zur Mitte hin
abfließen ...)
Naja - so zumindest könnte ich's mir vorstellen *g*
Bis denne
Alexander
Christoph Conrad
du schreibst:
> Diskussionspartner das auch nicht. Kann jemand das geschilderte
> Phänomen bestätigen oder sogar widerlegen (würde ich
Ich kann es zwar physikalisch nicht widerlegen aber durch meine
Erfahrung, da ich vor zwanzig Jahren mehrfach die Mosel schwimmend
durchquert habe.
Best regards,
cu, -cc-
--
BITTE BEACHTEN: Auf Grund quantenmechanischer Effekte kann es sein,
daß diese Mail entweder aufhört zu existieren oder in einen
unbestimmten Zustand übergeht, wenn sie nicht beobachtet wird. Der
Gebrauchswert ist davon jedoch nicht betroffen.
Christoph Neemann
> schwimmend zu durchqueren, da es immer eine Strömung gäbe, die einen vom
> Ufer weg in die Mitte des Flusses ziehe.
Diese Strömung kann es nicht geben, weil ja die Breite eines Flusses
insgesamt eher gleich bleibt ist bzw. größer wird - wäre eine solche
Strömung vorhanden, gebe es in den Randbereichen einen "Verlust an
Wassermasse" (verringerter Massenstrom), so dass der Fluss dort immer
flacher bzw. immer schmaler werden müsste, weil er mit fortschreitender
Länge weniger Wasser transportieren muss. Das ist aber bei keinem Fluss so,
den ich kenne... ;-)
Es ist aber so, dass die Strömungsgeschwindigkeit in der Mitte höher ist als
am Rand, und wenn ich zum Beispiel den genau gegenüberliegenden Punkt (vom
Startpunkt) anschwimmen will, kann es unter Umständen sein, dass ich ihn nie
erreiche, weil meine Schwimmgeschwindigkeit kleiner ist als die
Strömungsgeschwindigkeit...
Hoffe, dass es einleuchtend ist, vielleicht ist meine Ausdrucksweise etwas
Strömungslehre-geschädigt...
Christoph
Matthias Laabs
> schwimmend zu durchqueren, da es immer eine Strömung gäbe, die einen vom
> Ufer weg in die Mitte des Flusses ziehe.
hab ich nix von gemerkt
matthias
Beacher
des Flusses.
Auf der Aussenseite einer Kurve wirst Du ans Ufer gedrückt, da das Wasser
ja
erstmal geradeaus will, umgekehrt an der innenseite.
Stell Dir vor Du sitzt rechtsrheinisch an nem geraden stück und kurz danach
kommt ne rechtskurve. Das Wasser, das eben noch am rechten ufer war "will
geradeaus" und somit ans linke Ufer. --> Du wirst vom Ufer weggezogen.
Schwimmst Du auf der linken Seite los, wird Dich das Wasser wieder ans Ufer
drücken.
Natürlich sind die Kräfte von der Strömungs geschwindigkeit abhängig und es
gibt prinzipiell keine Strömung "vom Ufer weg", wie mein Vorgänger schon
geschrieben hat.( Kontinuitätsgleichung/Bernoulli)
So long
Beacher
LIFE IS A BEACH !!!
--
LIFE IS A BEACH !!!
Matthias Laabs
Verlauf
> des Flusses.
> Auf der Aussenseite einer Kurve wirst Du ans Ufer gedrückt, da das Wasser
ich würde nicht empfehlen den durch den rhein an einer kurve zu schwimmen.
man sieht schiffe viel später.
und schiffe sind - besonders wenn man schwimmt - viel schneller als man
denkt.
matthias
Beacher
hab ihn nur als Beispiel genommen, daMarco am Rhein saß...(Ich hoffe doch,
in D'Dorf??? ;-) )
so long
Beacher
Marco
Erstmal danke für die vielen Beiträge, leider haben sie mich nich viel
weiter gebracht. Also mit der Konti-Gleichung hab' ich als Maschinenbauer
natürlich auch argumentiert! Mein Opponent (Mediziner) vermutet jedoch
"Wirbel", die an der Oberfläche in die Mitte und am Grund wieder ans Ufer
strömen. (??) Sowas is mir in der Strömungslehre allerdings auch nicht
untergekommen.
Zur Krümmung : dieses Phänomen soll unabhängig von der Durchschwimmrichtung
an jeder Stelle gleich sein. Ich find's aber gut, daß die Diskussion eher
gegen diese mysteriöse Strömung läuft :-)
Warte gespannt auf weitere Ideen (es geht immerhin um 2 Kisten Pils)
Oliver Voigt
>Irgendwann behauptete nun jemand, daß es sehr schwer sei, einen Fluß
>schwimmend zu durchqueren, da es immer eine Strömung gäbe, die einen vom
>Ufer weg in die Mitte des Flusses ziehe.
Wenn Du Dir z.B. den Rhein ansiehst, werden Dir die vielen Kribben
(Steinmolen) senkrecht zur Fließrichtung auffallen, die die
Strömungsgeschwindigkeit reduzieren sollen. Zwischen zwei Kribben
bilden sich Wirbel. Diese führen dazu, daß Du direkt vor einer Kribbe
in Richtung Ufer gezogen wirst, in Ufernähe gibt es dann eine Strömung
entgegen der eigentlichen Fließrichtung. Direkt unterhalb der
stromaufwärtsgelegenen Kribbe ziehts Dich dann wieder in Richtung
Flußmitte. Da man sinnvollerweise dort einsteigt, wenn man den Fluß
überqueren will, bekommt man schon den Eindruck, man würde immer in
Richtung Flußmitte gezogen. Mitten im Strom gibt es aber keine
weiteren Strömungen (mehr).
Wie schon in einem anderen Posting angesprochen: es ist eine
ausgesprochen dumme Idee, alleine den Rhein schwimmend zu durchqueren!
DLRG, Wasserwacht ö.ä. werden nicht begeistert sein, Deinen durch den
Wolf gedrehten Körper einzusammeln....
hth,
Oliver
Lars Uffmann
news:9l8m0a$t0g$1...@nets3.rz.RWTH-Aachen.DE...
> natürlich auch argumentiert! Mein Opponent (Mediziner) vermutet jedoch
> "Wirbel", die an der Oberfläche in die Mitte und am Grund wieder ans Ufer
> strömen. (??) Sowas is mir in der Strömungslehre allerdings auch nicht
> untergekommen.
Gibt's nich...
Ich kann verdammt gut raten und Sachverhalte erahnen und
ich habe früher viel am Wasser gespielt...
Es gibt sicher immer wieder Wirbel, aber keine Kreisläufe
quer zur Fließrichtung...
Allgemein ist zu sagen: Von zwei Theorien ist generell
die einfachere zu bevorzugen.
Das Wasser strömt in Flußmitte schneller als am Ufer - Fakt!
Hat was mit Viskosität zu tun: Oberfläche des Flußbettes
bzw. der Uferwände steht still, bis zum Punkt der maximalen
Geschwindigkeit (Oberfläche Flußmitte bei symmetrischem
Flußbett mit tiefstem Punkt in der Mitte) ist die Geschwindigkeits-
verteilung im Idealfall linear.
Vom Ufer zur Mitte und vom Grund zur Oberfläche nimmt
die Strömungsgeschwindigkeit also zu.
Dadurch wird ein quer zur Flußrichtung schwimmender Körper
von zwei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten umlaufen:
Bis zur Flußmitte ist die Strömung vor dem Schwimmer schneller,
auf der zweiten Hälfte ist die schnellere Strömung "hinter" dem
Schwimmer.
Wenn sich die Theorie für Gasströmungen auf das inkompressible
Medium Wasser anwenden läßt (einziger Schwachpunkt in meiner
Theorie: Das weiß ich nicht), dann erzeugt die schnellere Strömung
einen relativen Unterdruck, so daß man immer zur Flußmitte
gezogen wird...
Selbes Prinzip mit dem Flugzeuge fliegen...
Schmeiß mal ein Stöckchen in einen Fluß/Bach, das wird früher
oder später immer (es sei denn, es bleibt hängen) in der
Flußmitte landen.
Just my 2 pence worth...
Gruß,
Lars
Beacher
;-)
Oliver Voigt
>Lass mich raten: Du ruderst oder bist Quarkstecher?
Nope. ich gehörte mal zu denen, die Marco im Fall der Fälle
aufgesammelt hätten ;)
Allerdings sind wir dabei auch immer in einem kleinen Ruderböotchen
stromaufwärts um die Kribben rum und haben die Strömungen ausgiebig
von vorne, hinten, oben und unten kennengelernt :)))
btw: was ist ein Quarkstecher? Kanute?
Oliver
Beacher
Christoph Neemann
> Wenn sich die Theorie für Gasströmungen auf das inkompressible
> Medium Wasser anwenden läßt (einziger Schwachpunkt in meiner
> Theorie: Das weiß ich nicht), dann erzeugt die schnellere Strömung
> einen relativen Unterdruck, so daß man immer zur Flußmitte
> gezogen wird...
würde nach Bernoulli gelten, weil ein höherer dynamischer Druck einen
niedrigeren statischen herbeiführt. Wir haben aber an der Wasseroberfläche
einen konstanten Druck p_a, so dass es keinen Druckgradienten vom Ufer bis
zur Wassermitte geben kann. Die jeweiligen Punkte liegen nicht auf einer
Stromlinie, deshalb auch kein Bernoulli.
Gruß,
Christoph
Beacher
so long
Beacher
Lars Uffmann
"Christoph Neemann" <Christo...@Neemann-Online.de> schrieb im
Newsbeitrag news:9l94mv$thu$01$1...@news.t-online.com...
> > Theorie: Das weiß ich nicht), dann erzeugt die schnellere Strömung
> > einen relativen Unterdruck, so daß man immer zur Flußmitte
> > gezogen wird...
>
> würde nach Bernoulli gelten, weil ein höherer dynamischer Druck einen
> niedrigeren statischen herbeiführt. Wir haben aber an der Wasseroberfläche
> einen konstanten Druck p_a, so dass es keinen Druckgradienten vom Ufer bis
> zur Wassermitte geben kann.
Gibts auch nicht, solange sich kein Schwimmer im Wasser befindet....
So wie im Bereich der Höhendifferenz einer Tragfläche auch kein
Nennenswerter Druckunterschied vorhanden ist, wenn die Tragfläche
nicht da ist.
Aber durch die nicht infinitesimal größere Strömungsgeschwindigkeit
an der flußmittigen Körperseite gegenüber der Abgewandten dachte ich,
sei das möglich, im Gegensatz zur Änderung der Strömungsgeschwindigkeit
über ein infinitesimales Breitenelement d_b...
Aber das übersteigt mein Wissen, hier muß ich spekulieren,
und zwar nicht mehr intuitiv, sondern nach dem, was mir besser
gefällt :)
Ist das möglich? Oder Gibt es einen anderen Grund dafür,
daß ein schwimmender Körper bei einem ebenen, symmetrischen
Backbett immer in die Mitte getrieben wird?
Oder habe ich nur Zufälle beobachtet?
Gruß,
Lars
Lars Uffmann
"Lars Uffmann" <lars.u...@post.rwth-aachen.de> schrieb im Newsbeitrag
news:9l9ca4$k3v$1...@nets3.rz.RWTH-Aachen.DE...
> Ist das möglich? Oder Gibt es einen anderen Grund dafür,
> daß ein schwimmender Körper bei einem ebenen, symmetrischen
> Backbett immer in die Mitte getrieben wird?
Jaja... Backbett...
der Lars denkt mal wieder nur ans Fressen....
Marco
> So wie im Bereich der Höhendifferenz einer Tragfläche auch kein
> Nennenswerter Druckunterschied vorhanden ist, wenn die Tragfläche
> nicht da ist.
hm, der Druckunterschied (Geschwindigkeitsunterschied) wird ja durch das
Profil der Tragfläche erst erzwungen, im fließenden Gewässer ist er aber
stets vorhanden
weiß nicht, ob das was ändert....
prinzipiell finde ich den Ansatz gar nich so übel
dumm nur, daß ich damit im Unrecht wäre :-(
> Aber das übersteigt mein Wissen, hier muß ich spekulieren,
> und zwar nicht mehr intuitiv, sondern nach dem, was mir besser
> gefällt :)
>
> Ist das möglich? Oder Gibt es einen anderen Grund dafür,
> daß ein schwimmender Körper bei einem ebenen, symmetrischen
> Backbett immer in die Mitte getrieben wird?
> Oder habe ich nur Zufälle beobachtet?
>
das ist genau die Frage, die mich so intensiv beschäftigt :-)
Gruß
<marco>
Christoph Neemann
>> [Druckdifferenz zur Flussmitte]
> Gibts auch nicht, solange sich kein Schwimmer im Wasser befindet....
> So wie im Bereich der Höhendifferenz einer Tragfläche auch kein
> Nennenswerter Druckunterschied vorhanden ist, wenn die Tragfläche
> nicht da ist.
Der Geschwindigkeitsunterschied ist auch ohne Schwimmer da, da im
Randbereich die Haftbedingung gilt (v=0) und der Geschwindigkeitsverlauf
idealerweise parabelförmig ist.
> Aber durch die nicht infinitesimal größere Strömungsgeschwindigkeit
> an der flußmittigen Körperseite gegenüber der Abgewandten dachte ich,
> sei das möglich, im Gegensatz zur Änderung der Strömungsgeschwindigkeit
> über ein infinitesimales Breitenelement d_b...
Nein, der Druck ist aber gleich, und damit herrscht Kräftegleichgewicht. Bei
der Tragfläche gehe ich davon aus, dass die gesamte Luft in einem
"hinreichend weit entfernten Punkt" (ach, ist das schön) einen konstantes
Geschwindigkeitsprofil hat (bezogen auf die Tragfläche). Strömt nun die Luft
die Tragfläche an, muss sie oben aufgrund des längeren Weges eine höhere
Geschwindigkeit haben, um die Konti-Gleichung zu erfüllen. Da sie
energetisch gleich ist mit der Luft weit vor der Tragfläche, geht dies nur,
wenn der statische Druck sinkt (zugunsten des dynamischen ^= Geschwindigkeit
1/2*rho*v^2 ?). Bei der Flussströmung handelt es sich aber um eine
ausgeprägte Strömung, die Strömung hat also schon weit vor dem Schwimmer das
gleiche Geschwindigkeitsprofil - es kommt also zu keiner Druckveränderung...
> Ist das möglich? Oder Gibt es einen anderen Grund dafür,
> daß ein schwimmender Körper bei einem ebenen, symmetrischen
> Backbett immer in die Mitte getrieben wird?
> Oder habe ich nur Zufälle beobachtet?
Hmm, so eine Beobachtung kann ich nicht bestätigen, aber das heisst nix...
Wahrscheinlich gibt es einfach zu wenig gerade Flüsse, um so etwas
überprüfen zu können. Vielleicht wird das Ding durch die eher randnahen
auftretenden Wirbel zufällig irgendwann in die Mitte befördert, und da hier
die Verwirbelung geringer ist, wird es sich dann auf den "ziemlich geraden"
Stromlinien weiterbewegen und also in der Mitte bleiben...
Christoph
Jens Bolten
Lars Uffmann wrote:
> Das Wasser strömt in Flußmitte schneller als am Ufer - Fakt!
Theoretisch vielleicht. In der Praxis dürften die Abmessungen eines
Flusses wie des Rheins im Vergleich zu solchen Einflüssen derartig groß
sein, daß mensch sie für die hier diskutierte Fragestellung
vernachlässigen kann. Für die Strömungsgeschwindigkeit an der
Wasseroberfläche dürfte es herzlich egal sein, ob das Flußbett an der
betreffenden Stelle nun zwei, fünf oder zehn Meter tiefer liegt.
> Hat was mit Viskosität zu tun: Oberfläche des Flußbettes
> bzw. der Uferwände steht still, bis zum Punkt der maximalen
> Geschwindigkeit (Oberfläche Flußmitte bei symmetrischem
> Flußbett mit tiefstem Punkt in der Mitte) ist die Geschwindigkeits-
> verteilung im Idealfall linear.
Und spätestens da scheitert Deine Theorie. Überlegt mensch sich das
nämlich von beiden Ufern aus, so ergäbe sich nach Deiner Theorie einer
linear anwachsenden Geschwindigkeit eine Geschwindigkeitsverteilung, die
in der Flußmitte nicht stetig differenzierbar wäre -- die Beschleunigung
eines auf der Oberfläche treibenden Körpers würde in der Flußmitte
sprunghaft ihr Vorzeichen ändern, was nicht wirklich sein kann.
> Vom Ufer zur Mitte und vom Grund zur Oberfläche nimmt
> die Strömungsgeschwindigkeit also zu.
Mag sein. Aber einmal wird diese Zunahme sicherlich nicht linear sein --
s.o. -- und zum anderen wird sie im Vergleich zu den Abmessungen eines
Flusses nicht wirklich ins Gewicht fallen.
Ciao
Jens
--
Jens 'Jurassic' Bolten //// email: Jens....@post.rwth-aachen.de
Maxstr. 8, 52070 Aachen (@,@) Am Haus Luetz 38, 41066 Moenchengladbach
(0241)542186------------o---o-----------------------------(02161)630918
WWW: http://www.jensbolten.de
Michael Hanke
> Hallöchen!
>
> Lars Uffmann wrote:
>
> > Das Wasser strömt in Flußmitte schneller als am Ufer - Fakt!
> Theoretisch vielleicht. In der Praxis dürften die
> Abmessungen eines Flusses wie des Rheins im Vergleich zu
> solchen Einflüssen derartig groß sein, daß mensch sie für
> die hier diskutierte Fragestellung vernachlässigen kann.
[...]
> s.o. -- und zum anderen wird sie im Vergleich zu den
> Abmessungen eines Flusses nicht wirklich ins Gewicht fallen.
Oh doch.
Seit Schiffers Gedenken richtet man sich auf dem Rhein genau danach.
Beobachte von der Rheinbrücke aus wo die stromab/stromauf fahrenden
Kähne steuern, nämlich dort, wo sie die größte Strömungsgeschwindigkeit
mit bzw. die geringste gegen sich haben.
Gruß aus Köln-Rodenkirchen
--
Michael _o
/_[; __/
_]/(_) _/
PGP-Key 0x7E1231ED _____ (_) ___/
Lars Uffmann
3B780F5...@post.rwth-aachen.de...
> > Geschwindigkeit (Oberfläche Flußmitte bei symmetrischem
> > Flußbett mit tiefstem Punkt in der Mitte) ist die Geschwindigkeits-
> > verteilung im Idealfall linear.
> Und spätestens da scheitert Deine Theorie. Überlegt mensch sich das
> nämlich von beiden Ufern aus, so ergäbe sich nach Deiner Theorie einer
> linear anwachsenden Geschwindigkeit eine Geschwindigkeitsverteilung, die
> in der Flußmitte nicht stetig differenzierbar wäre -- die Beschleunigung
Doh! Da hätte ich auch selber drauf kommen können! :)
Das mit der parabelförmigen Verteilung hatte ich ja schon akzeptiert,
klang irgendwie 3 Ecken besser als meine Vorstellung.
Danke für die einleuchtende Widerlegung!
> > Vom Ufer zur Mitte und vom Grund zur Oberfläche nimmt
> > die Strömungsgeschwindigkeit also zu.
> Mag sein. Aber einmal wird diese Zunahme sicherlich nicht linear sein --
> s.o. -- und zum anderen wird sie im Vergleich zu den Abmessungen eines
> Flusses nicht wirklich ins Gewicht fallen.
Auch das ist gut möglich...
Ich bin mir mittlerweile auch nicht mehr sicher, ob bei meinen
Erinnerungen an schwimmende Stöckchen nicht mehr
der Wunsch Vater des Gedanken war...
Immerhin habe ich ja zuerst intuitiv eher gedacht, daß es keine
Strömungen zur Flußmitte gibt.
Warum ich dann anfange, das Gegenteil zu begründen...??
Naja, aber jetzt weiß ich immer noch nicht, was nun richtig ist...
Mal auf den idealen Fall reduziert: ein endlich breites Flußbett
gleicher Tiefe mit definierter Mitte, definiertem Gefälle und
Reibungskoeffizienten sowie Viskosität des Wassers.
Dabei soll der Querschnitte des Flußbetts einer geometrischen
Figur entsprechen, meinetwegen ein Rechteck oder Halbkreis.
Kann man da eine Kraft auf einen Körper zur Mitte hin
beobachten?
--
Best regards,
Lars Uffmann
{
--
Lars Uffmann, m+r infosysteme, D-52070 Aachen, Hubert-Wienen-Str. 24
Tel +49-241-93878-15 Fax +49-2
41-93878-20 eMail l...@mrinfo.de
http://www.mplusr.de
------------------------------------------------------------------
Marco
> gleicher Tiefe mit definierter Mitte, definiertem Gefälle und
> Reibungskoeffizienten sowie Viskosität des Wassers.
> Dabei soll der Querschnitte des Flußbetts einer geometrischen
> Figur entsprechen, meinetwegen ein Rechteck oder Halbkreis.
>
> Kann man da eine Kraft auf einen Körper zur Mitte hin
> beobachten?
>
genau das ist die Frage aller Fragen, an der 2 (zwei) Kisten Pils hängen
da muß es doch eine Antwort drauf geben!
<marco>
Jens Bolten
Michael Hanke wrote:
> Seit Schiffers Gedenken richtet man sich auf dem Rhein genau danach.
> Beobachte von der Rheinbrücke aus wo die stromab/stromauf fahrenden
> Kähne steuern, nämlich dort, wo sie die größte Strömungsgeschwindigkeit
> mit bzw. die geringste gegen sich haben.
Meiner Beobachtung nach fahren die Kähne auf dem Rhein im Wesentlichen
dort, wo eine Binnenwasserstraße ausgewiesen ist. :-)
Natürlich gibt es in einem realen großen Fluß durch die Topologie des
Flußbetts verursachte merkliche Strömungsunterschiede.
Aber bei der ursprünglichen Frage ging ja weniger um einen realen Fluß
als vielmehr um die theoretische Frage, ob in einem "idealen Fluß" immer
eine Strömungskomponente quer zur Hauptflußrichtung existiert, die
hinreichend groß ist um eine Schwimmerin oder einen Schwimmer vom Ufer
Richtung Flußmitte zu ziehen. Und für diese Fragestellung bleibe ich
für's erste bei meiner Einschätzung, daß die Schwimmerin oder der
Schwimmer bei einem hinreichend großen Fluß von einer solchen ggf.
vorhanden Strömungskomponente weitestgehend unbeeinflußt bleibt.
Jochen
Dieser Erklärung von Lars würde ich am ehesten zutrauen einiges an Wahrheit
zu beeinhalten.
Mit der Bernoulli-Gleichung hat vorher schon jemand in die andere Richtung
argumentiert, was natürlich falsch ist. Es sieht so aus, daß ein Körper in
einem strömenden Medium in die Richtung gedrückt wird in der die
Strömungsgeschwindigkeit am größten ist. Wenn das jemand genauer wissen will
kann ich ihm auch die Bernoulli-Gleichung raussuchen und erklären.
Was ich allerdings bezweifel ist, ob der geringe Geschwindigkeitsunterschied
vor und hinter einem Schwimmer ausreicht um ihn daran zu hindern den Fluß zu
durchqueren.
Viel interessanter wäre doch die Frage ob er nicht vorher schon erschöpft
ist, weil die effektive Strecke, die er Aufgrund der Strömung zurücklegen
muß um ein Vielfaches höher ist als die tatsächliche Breite des Flusses.
"Lars Uffmann" <lars.u...@post.rwth-aachen.de> schrieb im Newsbeitrag
news:9l8o09$1j6$1...@nets3.rz.RWTH-Aachen.DE...
Matthias Laabs
> ist, weil die effektive Strecke, die er Aufgrund der Strömung zurücklegen
> muß um ein Vielfaches höher ist als die tatsächliche Breite des Flusses.
naja - man will wenn man durch den rhein schwimmt ja nicht auf der genau
gegenüberliegenden seite ankommen, und dann fällt die strömung parallel zur
flußrichtung nicht so ins gewicht.
matthias
ps: fullquotes am ende machen keinen sinn
Christoph Neemann
> Mit der Bernoulli-Gleichung hat vorher schon jemand in die andere Richtung
> argumentiert, was natürlich falsch ist.
Das war ich. Danke für die Begründung ;-)
> einem strömenden Medium in die Richtung gedrückt wird in der die
> Strömungsgeschwindigkeit am größten ist. Wenn das jemand genauer wissen
will
> kann ich ihm auch die Bernoulli-Gleichung raussuchen und erklären.
Die Bernoulli-Gleichung resultiert aus dem Energieerhaltungssatz und gilt
nur auf Stromlinien, und der Punkt vor und hinter dem Schwimmer liegen
_nicht_ auf einer Stromlinie. Desweiteren herrscht an der Oberfläche eines
Flusses überall der gleiche Druck, nämlich der Aussendruck. Entsprechend ist
der Druckverlauf in Abhängigkeit von der Tiefe an jeder Flussstelle gleich.
Deshalb gibt es keinen Druckgradient zwischen dem Punkt vor und hinter dem
Schwimmer.
Christoph
Beacher
- Bei gerader Strecke mit gleichem Querschnitt, und ohne Bremsen a la
Buhnen, Kribben etc., ist die Strömungsgeschwindigkeit überall gleich.
Irgendwelche Reibung vom Ufer spielt in den Dimensionen eines Flusses KEINE
Rolle! (Höchstens in den 3m direkt am Ufer)
- Querströmungen entstehen lediglich durch die oben genannten Bremsen, oder
wie ich schon vorher mal geschrieben habe, durch Kurven im Flusslauf.
Ein Fluss ist ein komplexes Strömungsgebilde, in dem Ursachen (Bremsen,
Kuven) weitreichende Folgen haben. Eine Kurve im Rhein hat auf die
Stromfäden sicherlich eine Auswirkung von mehr als einem Kilometer (grobe
Schätzung).
Solte ich mit etwas falsch liegen, bitte Einspruch mit Begründung (damit
ich's verstehe)
;-)
Lars Uffmann
"Beacher" <Beac...@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:9leh44$i40$07$1...@news.t-online.com...
> Nochmal ein paar Anmerkungen:
Stimmen soweit alle mit mir überein, bis auf:
> - Bei gerader Strecke mit gleichem Querschnitt, und ohne Bremsen a la
> Buhnen, Kribben etc., ist die Strömungsgeschwindigkeit überall gleich.
> Irgendwelche Reibung vom Ufer spielt in den Dimensionen eines Flusses
KEINE
> Rolle! (Höchstens in den 3m direkt am Ufer)
Keine Rolle stimmt nicht...
Wie schon von Jens(?) erwähnt, ist die Geschwindigkeitsverteilung bei einem
ideal ebenen Flußbett mit gleichmäßiger Steigung parabelförmig.
Auch wenn das nicht von mir ist, wollte ich es nochmal wiederholen.
Gruß,
Lars
Christoph Conrad
du schreibst:
> Viel interessanter wäre doch die Frage ob er nicht vorher
> schon erschöpft ist, weil die effektive Strecke, die er
> Aufgrund der Strömung zurücklegen muß um ein Vielfaches
> höher ist als die tatsächliche Breite des Flusses.
Wieso? Das Wasser treibt mich ab, das stimmt, und deswegen lege ich
eine viel größere Strecke zurück als die Flussbreite. Aber
für die Abtriebstrecke muss ich ja keinerlei Energie aufwenden, das
macht der Fluss ja umsonst. Ich bringe effektiv nur die Energie auf
zur Durchquerung.
Best regards,
cu, -cc-
--
BITTE BEACHTEN: Auf Grund quantenmechanischer Effekte kann es sein,
daß diese Mail entweder aufhört zu existieren oder in einen
unbestimmten Zustand übergeht, wenn sie nicht beobachtet wird. Der
Gebrauchswert ist davon jedoch nicht betroffen.
Wolfgang Preiser
Christoph Neemann schrieb:
>
> Hi *.*,
>
> > schwimmend zu durchqueren, da es immer eine Strömung gäbe, die einen vom
> > Ufer weg in die Mitte des Flusses ziehe.
>
> Diese Strömung kann es nicht geben, weil ja die Breite eines Flusses
> insgesamt eher gleich bleibt ist bzw. größer wird - wäre eine solche
> Strömung vorhanden, gebe es in den Randbereichen einen "Verlust an
> Wassermasse" (verringerter Massenstrom), so dass der Fluss dort immer
> flacher bzw. immer schmaler werden müsste, weil er mit fortschreitender
> Länge weniger Wasser transportieren muss. Das ist aber bei keinem Fluss so,
> den ich kenne... ;-)
Nee, es gibt aber einen Paarwirbel, dessen Symmetrielinie im Querschnitt
etwa an der Stelle der größten Tiefe liegt. Da entlang strömt das Wasser
nach unten, geht am Grund entlang zum jeweiligen Ufer, gelangt so an die
Oberfläche und dann gehts wieder zur Mitte.
Die "Mitte" ist in Kurven nach außen geschoben, also eher eine Mitte,
die sich nach der sichtbaren Oberflächengeschwindigkeit richtet.
> Es ist aber so, dass die Strömungsgeschwindigkeit in der Mitte höher ist als
> am Rand, und wenn ich zum Beispiel den genau gegenüberliegenden Punkt (vom
> Startpunkt) anschwimmen will, kann es unter Umständen sein, dass ich ihn nie
> erreiche, weil meine Schwimmgeschwindigkeit kleiner ist als die
> Strömungsgeschwindigkeit...
Das passiert schnell, dann kommst du eben weiter stromab drüben an, wenn
überhaupt. ;-)
Wolfgang
Wolfgang Preiser
Franky schrieb:
>
> >Flußbett mit tiefstem Punkt in der Mitte) ist die Geschwindigkeits-
> >verteilung im Idealfall linear.
>
> Nope, schön parabelförmig;
*kluchscheißer an*
aber nur bei laminarer Strömung
*kluchscheißer aus*
Wolfgang
Wolfgang Preiser
Jens Bolten schrieb:
>
> Hallöchen!
>
> Michael Hanke wrote:
>
> > Seit Schiffers Gedenken richtet man sich auf dem Rhein genau danach.
> > Beobachte von der Rheinbrücke aus wo die stromab/stromauf fahrenden
> > Kähne steuern, nämlich dort, wo sie die größte Strömungsgeschwindigkeit
> > mit bzw. die geringste gegen sich haben.
> Meiner Beobachtung nach fahren die Kähne auf dem Rhein im Wesentlichen
> dort, wo eine Binnenwasserstraße ausgewiesen ist. :-)
Hmm, beim Flußrudern hält man sich immer an die Innenkurve, wenn man
aufwärts will, und an die Außenkurve, wenns runter gehen soll.
Vorausgesetzt, der Fluß ist zum rudern geeignet.
In der Außenkurve ist die Strömung halt heftiger als innen, deswegen
mäandiert ein Fluß ja auch do, wie Autos aus der Kurve fliegen.
Wolfgang
Wolfgang Preiser
Marco schrieb:
>
> Hi!
> Erstmal danke für die vielen Beiträge, leider haben sie mich nich viel
> weiter gebracht. Also mit der Konti-Gleichung hab' ich als Maschinenbauer
> natürlich auch argumentiert! Mein Opponent (Mediziner) vermutet jedoch
> "Wirbel", die an der Oberfläche in die Mitte und am Grund wieder ans Ufer
> strömen.
Das schließt sich nicht aus. Die Konti setzt Du in Längsrichtung an, und
der "Medizinerwirbel" wirkt dagen quer und hat immer sein symmetrisches
Spiegelbild.
Solche Wirbel sind nix besonderes. Hinter Flugzeugen zB gibts auch
solche, da gehts hinterm Flugzeug in der Mitte runter und zu den Seiten
wieder rauf. Nur, daß am Fluß wohl eine andere Ursache wirkt als beim
Flugzeug (Auftrieb).
Geh am besten mal in die Bücherei und such Dir da was raus.
Wolfgang
Wolfgang Preiser
Christoph Conrad schrieb:
>
> Wieso? Das Wasser treibt mich ab, das stimmt, und deswegen lege ich
> eine viel größere Strecke zurück als die Flussbreite. Aber
> für die Abtriebstrecke muss ich ja keinerlei Energie aufwenden, das
> macht der Fluss ja umsonst.
Nicht ganz: Du mußt hinterher wieder zurücklaufen. :-)
Wolfgang
Wolfgang Preiser
Beacher schrieb:
>
> - Querströmungen entstehen lediglich durch die oben genannten Bremsen, oder
> wie ich schon vorher mal geschrieben habe, durch Kurven im Flusslauf.
Die sind aber normalerweise bei Flüssen üblich, zumindest bei nicht
allzu kanalisierten.
Wolfgang
Markus Schmitz
> Franky schrieb:
> >
> > >Flußbett mit tiefstem Punkt in der Mitte) ist die Geschwindigkeits-
> > >verteilung im Idealfall linear.
> >
> > Nope, schön parabelförmig;
Wolfgang Preiser schrieb:
> *kluchscheißer an*
> aber nur bei laminarer Strömung
> *kluchscheißer aus*
Und wie würdest du dann das Strömungsprofil bei ner turbulenten Strömung
nennen? Ich würde ja wohl sagen, das es auch ne Parabel ist, nur höherer
Ordnung!
Gruß Markus
Markus Schmitz
der Breite eines Flusses wohl so Flach sein, daß man das Strömungsprofil als
annähernd konstant ansehen kann. Vielleicht kann ja mal jemand klären, ob in
einem Fluß eine turbulente, oder eher laminare Strömung vorherrscht. Bei
meiner Überschlagsrechnung, die allerdings durch ein paar Bier
beeinträchtigt war, bin ich auf eine stark turbulente Strömung gekommen.
Laminare wäre mir ja lieber gewesen, da dann jegliche Strömungen quer zur
Flusssrichtung (für einen Fluss ohne Kurven und Kribben) ausgeschlossen
werden könnte. Vielleicht kann es ja jemand so lange schönrechnen, bis er
auf laminare Strömung kommt, dann wäre ein Ergebnis gefunden.
Gruß Markus
Beacher
Michael Hanke
> >Keine Rolle stimmt nicht...
> >Wie schon von Jens(?) erwähnt, ist die Geschwindigkeitsverteilung bei einem
> >ideal ebenen Flußbett mit gleichmäßiger Steigung parabelförmig.
>
> Du hast's immer noch nicht.
Glashaus ?
> Das parabelförmig bezieht sich auf die sehr kleine ( im Verhältnis zur
> Flußbreite ) _Grenzschicht_.
Die Grenzschicht ist die dem Rand anhaftende nicht mitbewegte
Flüssigkeitsschicht, die (definitionsgemäß) überhaupt kein
Geschwindigkeitsprofil besitzt.
Das parabelförmig bezieht sich auf die _gesamte_ Breite
der (rein) laminaren Strömung, wie groß auch immer diese
Breite ist.
> In den meisten Teilen ist die Geschwindigkeit natürlich konstant.
Könnte man meinen. Vor über 300 Jahren hat ein Herr aus England
aber ausgerechnet, dass das nicht so ist.
Man kann das auch heute noch nachrechnen.
Gruß
Lars Uffmann
9lfu1i$8tt$1...@nets3.rz.RWTH-Aachen.DE...
> frae...@gmx.de (Franky) writes:
> > >Keine Rolle stimmt nicht...
> > >Wie schon von Jens(?) erwähnt, ist die Geschwindigkeitsverteilung bei
einem
> > >ideal ebenen Flußbett mit gleichmäßiger Steigung parabelförmig.
> > Du hast's immer noch nicht.
> Glashaus ?
Danke! :-)
> > Das parabelförmig bezieht sich auf die sehr kleine ( im Verhältnis zur
> > Flußbreite ) _Grenzschicht_.
An Franky: Es geht um den theoretischen Fall und da ist
die Geschwindigkeit im "idealen Flußbett" eben über die
Breite _nicht_ konstant, nirgendwo, egal wie breit der
Fluß ist. Wenn es eine parabelförmige Verteilung ist,
dann vielleicht angenähert.
Aber in der Theorie darf man eben keine Näherungslösungen
benutzen, so etwas ist nur für den praktischen Einsatz
gedacht.
> Könnte man meinen. Vor über 300 Jahren hat ein Herr aus England
> aber ausgerechnet, dass das nicht so ist.
> Man kann das auch heute noch nachrechnen.
Hmm... laß mich raten...
Der mit den ~schen Flüssigkeiten?
Ich glaube ja immer noch, der hat sich mehr für
die Flüssigkeiten an sich, als für deren Viskosität
interessiert, und irgendwann einfach festgestellt,
daß Vodka dünnflüssiger die Kehle runterläuft als
Bier :-)
--
Best regards,
Lars Uffmann
{
--
Lars Uffmann, m+r infosysteme, D-52070 Aachen, Hubert-Wienen-Str. 24
Tel +49-241-93878-15 Fax +49-241-93878-20 eMail l...@mrinfo.de
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One machine can do the work of fifty ordinary men. No machine can
do the work of one extraordinary man.
Elbert Hubbard
Lars Uffmann
"Franky" <frae...@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:3b7c0670...@news.cis.dfn.de...
> >An Franky: Es geht um den theoretischen Fall und da ist
> >die Geschwindigkeit im "idealen Flußbett" eben über die
>
> es geht um den praktischen Fall der Flußdurchquerung, die Wette;
Gut, vergiß es, meine Meinung - Deine Meinung...
Frag wir doch mal den Rest der Leute, was hier interessanter ist:
Strömungen in einem realen Flußbett, oder ob es in einem
"idealen Flußbett" eine merkliche Strömung zur Flußmitte geben kann.
Für meinen Fall ist die Antwort für den realen Fall ganz einfach:
Klar _kann_ es hier so etwas geben, wenn eine solche Strömung aber
überall beobachtet werden kann, dann ließe sie sich auch theoretisch
herleiten.
Hast Du daran wieder was besserzuwissen?
> Euer Ansatz mit Newtonsschen Flüssigkeiten ist unbrauchbar zur Lösung des
> Problems.
Na gut, daß Du das weißt.
> Probleme dieser Art sind eben nichttrivial und konnten erst 200 Jahre nach
> Newton adequat nachgestellt werden.
Boah, Du läßt den Schlaumeier echt übel raushängen...
:-(
.....
Lars
Cornelius Drautz
> das ist genau die Frage, die mich so intensiv beschäftigt :-)
So, ich sag oder besser frag auch mal was Schlaues dazu:
Stichworte: laminare Strömungen, turbulente Strömungen, Reibungskraft,
Reynoldszahl:
Wie siehts denn bei Flüssen mit Wirbelbildung aus? Ist die
Fließgeschwindigkeit dafür hoch genug?
Ich denke mal schon, welche Wirbel nun genau entstehen weiß ich nicht,
kann aber bestimmt jemand hier herausfinden ;-)
Corni
Stefan Grywatz
Cornelius Drautz schrieb:
> So, ich sag oder besser frag auch mal was Schlaues dazu:
>
> Stichworte: laminare Strömungen, turbulente Strömungen, Reibungskraft,
> Reynoldszahl:
>
> Wie siehts denn bei Flüssen mit Wirbelbildung aus? Ist die
> Fließgeschwindigkeit dafür hoch genug?
>
> Corni
Also Turbulenz und Wirbelbildung sind grundsätzlich zwei verschiedenen
paar Schuhe. Die Bewegung der turbulent strömenden Flüssigkeit findet
nicht zwingend in Wirbeln statt. Und Wirbel bilden sich auch im
Zeitlupentempo, wenn die kritische Reynoldszahl noch nicht in Sicht ist.
Gruß
Stefan
Wolfgang Preiser
Markus Schmitz schrieb:
Welche Ordnung muß das dann sein, wenn die Parabel in der Mitte gerade
sein soll?
Wolfgang