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Monatsrätsel, Physik im Alltag und Naturphänomene

Rätselfoto des Monats Dezember 2019

Wie kommt es zu diesem farbigen Kranz um … ja, um was nur? Lichtspiel zum 1. Advent allein lasse ich als Antwort nicht gelten.


Erklärung des Rätselfotos des Monats November 2019

Frage: Wie kommt es zu den Nebelstreifen?
Antwort: Bei dieser Art Kondensstreifen handelt es sich um sogenannte Wirbelschleppen. Sie zeigen sich manchmal kurz nach dem Start oder vor der Landung. Dann nämlich fährt der Jet die Landeklappen aus der Tragfläche (die korrekter als „Auftriebshilfen“ bezeichnet werden sollten), wodurch sich deren Anstellwinkel vergrößert und damit die aerodynamische Auftriebskraft auf eine größere Fläche wirkt. So gelingt das Abheben auch bei verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeiten.
Auf diese Weise entsteht ein enormer Druckunterschied zwischen Ober- und Unterseite der Tragflächen, der an ihren Seiten zu Ausgleichsströmungen von unten nach oben führt. Weil gleichzeitig die Luft von vorn nach hinten strömt, kommt es zu einer zopfartigen Aufwicklung der Strömungsfäden. Und weil der Druck in der Luftströmung stark abnimmt, sinkt die Temperatur schlagartig – nicht anders als bei einem gerade geöffneten Ventils eines Autoreifens. Denn für die mit der Druckabnahme verbundene Ausdehnung benötigt die Luft Energie, die sie aus dem Reservoir ihrer inneren (thermischen) Energie abzapft. Der Vorgang läuft nämlich so schnell ab, dass es zu lange dauern würde, bis durch Wärmeleitung Energie aus der weiteren Umgebung herangeschafft würde. Durch die Abnahme ihrer inneren Energie kühlt sich die Luft lokal stark ab. Und wenn dann auch noch die absolute Wasserdampfkonzentration größer ist als die maximale Wasserdampfkonzentration bei dieser niedrigen Temperatur, kondensiert der überschüssige Wasserdampf zu Wassertröpfchen: Es kommt also zur beobachteten Nebelbildung.
Die Wirbelschleppen unterscheiden sich von den normalen Kondensstreifen auch noch durch einem interessanten Nebeneffekt: Sie treten immer paarweise mit gegenläufigem Drehsinn auf, sodass sich der Gesamtdrehimpuls zu Null summiert.
Nebelfäden über den Tragflächen treten bei genügender Luftfeuchte manchmal auch in voller Reiseflughöhe über die Tragflächen strömend auf. Sie verdanken sich dem starken Druckabfall über den Tragflächen und führen bei den ohnehin schon sehr tiefen Temperaturen die Kondensation überspringend zur Resublimation des Wasserdampfs zu feinen Eiskristallen.

 

Diskussionen

20 Gedanken zu “Rätselfoto des Monats Dezember 2019

  1. Zum neuen:
    Ich sehe Äste, vielleicht auch einen Holzzaun aus zusammengeflochtenen Ästen.
    Im 2. Fenster oben wiederholt sich das. Merkwürdig.
    Ich würde auf eine halb geöffnete Scheunentür tippen. Oder zwei Panels, die zur Seite glitten (aufschiebbare Scheunen/Garagentür (Hangar).
    Oberhalb also ein Fenster. Der obere Teil des Türspalts ist durch die massive Sonne (früh/abends) „gereinigt“ von den Ästen. Im Fenster sind die Äste wieder sichtbar., da die Sonne ja tiefer zielt.
    Der farbieg Kranz: Du schaust Durch etwas auf diese Scheunentürsitation durch. Vielleicht ein Vorhang. Oder Tuch.
    Fenstervorhang und die Scheune ist gegenüber.

    🙂

    Verfasst von kopfundgestalt | 1. Dezember 2019, 00:31
  2. Es wird wohl neblig gewesen sein, was der Straßenlaterne durch die Lichtbrechung und Reflexion an den Wassertröpfchen diese kleine Regenbogenaura verschafft hat. Ein passendes Rätselfoto zu dieser grauen Jahreszeit.

    Verfasst von Richard | 1. Dezember 2019, 08:50
    • Du bist der Antwort sehr nahe. Nur war es nicht nebelig.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 1. Dezember 2019, 10:06
      • Dann muss etwas anderes dazwischen gewesen sein, und ich entscheide mich zwischen einer vereisten Autoscheibe und Seidenpapier für das weniger naheliegende und tippe auf das antiquierte Seidenpapier.

        Verfasst von Richard | 1. Dezember 2019, 12:33
      • Ob mit Seidenpapier ein interessanter Effekt zu erzielen wäre, muss ich mal ausprobieren. Bei einer vereisten Autoscheibe, wäre das bestimmt schon vielen aufgefallen. Aber das „dazwischen“ hilft weiter. Schön wäre es aber auch, warum.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 1. Dezember 2019, 12:44
      • Einen Versuch starte ich jetzt noch. Eine angelaufene Scheibe hatte ich auch im Verdacht, aber nachdem du unten das angelaufene Objektiv nicht akzeptiert hast, ist es das wohl nicht. Und dann sieht man auf dem Foto so eine komische Struktur, die eher nicht von der Komprimierung kommt. Irgendetwas mit Wasser muss es auch sein, vermute ich. Also mein letzter Tipp, dann warte ich auf die Auflösung: Es ist Schnee. Eine Möglichkeit, die ich am Anfang ausgeschlossen habe, weil er dieses Jahr so selten war.

        Verfasst von Richard | 10. Dezember 2019, 09:38
      • Wenn du mit „angelaufene“ Scheibe eine mit Tröpfchen bedeckte Scheibe meinst, bist du der Lösung sehr nahe. Es fehlt dann nur noch, was die Tröpfchen mit dem Licht (in der Mitte sieht man die Lichtquelle) machen.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 10. Dezember 2019, 10:16
      • Die Lampe sendet das Licht geradlinig in alle Richtungen. Würden sie direkt ins Auge bzw in die Kamera gelangen, hätten wir ein scharfes Bild der Lampe. Die dazwischen befindlichen Tröpfchen auf der Scheibe streuen das Licht. Dadurch kommen einige der geraden Strahlen nicht ins Auge, andere, seitlicher auftreffende Strahlen schon. So entsteht die Korona, ein heller Kreis um die Lampe. Ein Teil des Lichts wird auch in den Tröpfchen gebrochen, dabei trennen sich die Spektralfarben bzw einzelne Farben werden frequenzversetzt und löschen sich so gegenseitig aus so wie beim Interferenzversuch nach Pohl, sag ich jetzt mal so.

        Verfasst von Richard | 10. Dezember 2019, 21:29
      • Das ist im Wesentlichen korrekt. Nur spielt bei der Farbentstehung nicht die Brechung eine Rolle, sondern die Beugung, wie du es ja mit Bezug auf Pohls Interferenzversuch selbst andeutest. Gratulation!

        Verfasst von Joachim Schlichting | 10. Dezember 2019, 22:17
  3. Korona um Straßenlaterne? Plus die eigentlich von Dir erfragte, für mich jenseits des Verständnisses liegende exakte Information, genaue Umschreibung & beängstigend perfekte Begründung 🙂
    Einen schönen Sonntag wünscht Dir
    Dein Simon

    Verfasst von simonsegur | 1. Dezember 2019, 09:38
  4. Auge, Iris, Pupille? Das jedenfalls war meine erste Assoziation. Nur, wie es dazu kommt? Da muss ich passen. Lieben Sonntagsgruß, Beate

    Verfasst von jetztistdiebestezeit | 1. Dezember 2019, 10:50
  5. Kranz durch angelaufenes Objektiv?

    Verfasst von ch | 2. Dezember 2019, 19:51

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