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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene

Im Winter hängen Eiszapfen an der Wäscheleine

Im einem der letzEiszapfen-an-der-Wäscheleinten Beiträge habe ich mich für die schönen Seiten des Eisregens begeistern lassen. Ich konnte das, weil ich mich an dem Tage nicht mehr mit der Straßenglätte und deren unangenehmen Begleiterscheinungen auseinandersetzen musste.
Neben dem Einfrieren von Pflanzenteilen gibt es noch weitere auffällige Phänomene, die die Strukturbildung beim Übergang vom flüssigen zum festen Wasser betreffen.  Im aktuellen Foto sieht man, wie eine Wäscheleine (eine einsame Klammer erinnert an wärmere Zeiten) auch im Winter genutzt werden kann. Statt Wäsche in regelmäßigem Nebeneinander anzuhängen, haben sich ohne menschliches Zutun Eiszapfen an die Leine gehängt.
Auffallend ist, dass abgesehen von der Störung durch die Klammer die Zapfen fast äquidistant aufgereiht erscheinen. Diese Periodizität legt es nahe, dass hier ein kollektives Phänomen vorliegt.
Dieses Phänomen macht sich allerdings bereits in der Vorstufe der Bildung der Eiszapfen bemerkbar. Denn der Ausgangspunkt für die Zapfen sind Tropfen des kalten Regens, die an dem Draht haften bleiben und schwerkraftsbedingt vor allem an der Unterseite des Drahts zunächst einen kontinuierlichen Wasserfilm bilden. Diese Wasserschicht wird allerdings instabil gegen sinusförmige Störungen ihrer Dicke (Rayleigh-Taylor-Instabilität). Denn dadurch, dass das dichtere Fluid, das Wasser, das weniger dichte, die Luft, verdrängt, kann Energie abgegeben werden. Die Störung mit der Wellenlänge, die sich am schnellsten ausbreitet, führt zu einer periodischen Verstärkung der „Amplituden“, sodass die Wasserschicht in ein System einzelner äquidistanter Rippel zerfällt. Diese Rippel gefrieren schließlich und werden fest. Weiterhin nachströmendes Wasser läuft an den nunmehr festen Rippeln zur tiefsten Stelle, wo sie festfrieren und dazu führen, dass veritable Eiszapfen entstehen.
Ich sollte noch erwähnen, dass die Anhänglichkeit des Wassers vor allem in seiner festen Form an gespannten Drähten wie beispielsweise Stromleitungen ein echtes Problem darstellt. Immer wieder brechen in bestimmten Ländern Leitungssysteme unter der Eislast zusammen und führen häufig dazu, dass Teile der Infrastruktur ganzer Landstriche zusammenbrechen.

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Diskussionen

2 Gedanken zu “Im Winter hängen Eiszapfen an der Wäscheleine

  1. Ich werde eben eine Patentschrift verfassen.
    Thema:
    Die Anwendung der Infraschall- Drohne zur Enteisung von Kabelanlagen im Freiland.
    Fetig!
    http://photofunia.com/results/569a0e55de4c9fa00a8b459f

    Verfasst von Daggi Dinkelschnitte | 16. Januar 2016, 10:33
    • Wie man sieht, sind die Patente dazu ja wohl schon in alten Folianten abgelegt. Ich denke mit der Drohne könnte man eine Menge Geld machen. Vielleicht ist es ja das niederfrequente Dröhnen, das die Drohne natürlicherweise von sich abgibt, das diesen Effekt erzeugt. Darauf hätte ich eigentlich auch selbst kommen können.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 16. Januar 2016, 15:05

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