Das umgedrehte Wasserglas ist weiterhin als nur ein simples Experiment. Sein Geheimnis liegt in den Kräften die auf das Wasser wirken. Wenn wir ein vollgefülltes Glas kopfüber halten bleibt das Wasser erstaunlicherweise im Glas zurück. Das geschieht durch ein Zusammenspiel von Druckunterschieden und der Schwerkraft. Ein fundamentaler Aspekt ist der Unterdruck der sich im Inneren des Glases bildet. Hierbei spielt die Gewichtskraft des Wassers eine entscheidende Rolle.
Aber was ebendies geschieht? Der Luftdruck von außen wird durch das Gewicht des Wassers in der Öffnung des Glases ausgeglichen. Dieser Luftdruck aus der Atmosphäre drückt gegen die Unterseite des Glases und verhindert, dass das Wasser ⬇️ fließt. Im Umkehrschluss führt das dazu: Der Luftdruck auf der Karte, die welche Öffnung abdeckt, größer ist als der Wasserdruck. Dies ist der entscheidende Punkt. Wenn das Glas nicht vollständig gefüllt ist kann das Wasser nicht mehr gehalten werden. Ein Vakuum entsteht, wenn Wasser fehlt was genau das Gegenteil von dem ist was wir für das Experiment brauchen.
Der Effekt kann leicht beobachtet werden. Man nehme ein vollgefülltes Glas und halte es umgedreht über eine Karte. Die Karte bleibt zunächst an ihrer Position. Die Schwerkraft zieht am Wasser ´ während der Luftdruck von unten drückt ` und das Wasser bleibt zurück. Ein Zeichen für das Gleichgewicht. Luft darf nicht eindringen. In diesem Moment können wir die physikalischen Prinzipien klar erkennen.
Ein weiteres Beispiel verdeutlicht diesen Effekt. Wenn man den umgedrehten Becher mit Wasser schnell auf eine Karte zieht, bleibt das Wasser im Becher. Der Unterdruck der entsteht sorgt dafür: Dass das Wasser im Becher bleibt, bis die Luft in den Becher eindringt. Und sobald dies geschieht, wird der Unterdruck aufgehoben – das Wasser strömt aus.
Die idealen Bedingungen für das Experiment erfordern präzise Vorbereitung. Die Karte muss perfekt abdichten – zu diesem Zweck der Luftdruck funktioniert. Kommt ebenfalls nur ein winziger Spalt zustande lässt das Wasser schnell nach.
Zusammenfassend zeigt uns das Experiment mit dem umgedrehten Wasserglas, ebenso wie bedeutend die Druckunterschiede zwischen Luft und Wasser sind. Es sind nicht nur die physikalischen Kräfte die hier beitragen. Das Zusammenspiel von Luftdruck und der Gewichtskraft des Wassers offenbart uns die Wunder der Natur. Immer wieder erweist sich: Physik ist überall – auch im einfachsten Alltagsexperiment.
Warum läuft das Wasser nicht aus dem umgedrehten Wasserglas?
Warum bleibt das Wasser in einem umgedrehten Glas trotz der Schwerkraft?