Fachgebiet: Physik

Die Physik der Sanduhr

Portraitfoto Elias Kohler

Elias Kohler

Schule: Vöhlin-Gymnasium
Wohnort: Memmingen
Regionalwettbewerb: Voralpenland
Alter: 18
Betreuung: Herr Dr. Bihler

Projektbeschreibung

"Während eines Spieleabends im familiären Kreis stellte sich mir die Frage, als wir ein Gesellschaftsspiel spielten, bei dem eine Sanduhr zum Einsatz kommt , ob es eine allgemeine physikalische Beschreibung für die Ausflussdauer einer Sanduhr gibt. 

Somit war das Ziel meiner Arbeit, herauszufinden, von welchen Parametern die Austrittsgeschwindigkeit v, und damit auch die Ausflussdauer, des Sandes bei einer Eieruhr abhängt. 

Bei oben offenen Gefäßen stellte sich im Experiment heraus, dass die Austrittsöffnung die entscheidende Einflussgröße ist. Bei oben geschlossenen Gefäßen bildet sich darüber hinaus ein Unterdruck p aus, der v maßgeblich verringert. Dieser Unterdruck p hängt zwar stark von der Sanduhr ab, für v ist allerdings nur von Bedeutung, ob ein Unterdruck herrscht oder nicht. Der Betrag von p hat daher nur einen sehr geringen Einfluss auf die Austrittsgeschwindigkeit. 

Diesen scheinbaren Widerspruch konnte ich in meiner Arbeit durch ein Modell erklären und dabei eine eingeschränkt allgemein gültige Formel erarbeiten, die v in Abhängigkeit von dem Unterdruck und der Austrittsöffnung angibt."


Platz: 1

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