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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene, Strukturbildung, Selbstorganisation & Chaos

Der Paranusseffekt ohne Paranuss

Es kullert, bullert, rollt und rüttelt,
Wird auf und nieder durchgeschüttelt,
Bis das geplagte Element
Vor Angst in Groß und Klein sich trennt.

frei nach Wilhelm Busch

Der Paranuss-Effekt* geht auf die Erfahrung zurück, dass z.B. in einer Müslimischung die größten Bestandteile, wie Nüsse, Früchte… meist obenauf liegen. In amerikanischen Mischungen sind das meistens die Paranüsse (Brazil nut). Dies ist nicht etwa darauf zurückzuführen, dass man diese Teile zuletzt in die Tüten gefüllt hat. Vielmehr haben sie sich durch die Erschütterungen während der Transportwege dorthin verlagert.
Der Effekt lässt sich leicht selbst nachvollziehen, wenn man ein Marmeladenglas u.Ä. etwa bis zur Hälfte mit vielen kleinen und wenigen großen Teilen (z.B. Plastikkugeln oder auch Nüssen) füllt und durch Auf- und Abbewegung schüttelt. Die großen landen schließlich oben.
Der Effekt kommt dadurch zustande, dass beim Schütteln kurzfristig kleine Hohlräume zwischen den Teilen entstehen. Die kleinen Teile können leicht hineingeraten, die großen Teile sind dafür zu groß, sodass sie bei jedem Auf und Ab ein Stück weiter angehoben werden und schließlich oben landen.
Sind die großen Teilchen jedoch wesentlich schwerer (größere Dichte) als die kleinen so tritt der Effekt nicht auf oder es passiert sogar das Gegenteil (umgekehrter Paranusseffekt). Auch andere Einflüsse wie die unterschiedliche Form, Oberflächenbeschaffenheit u.Ä. können zu anderen Resultaten führen. Genaueres siehe hier.


* A. Rosato, K. J. Strandburg, F. Prinz, R. H. Swendsen: Why the Brazil Nuts Are on Top: Size Segregation of Particulate Matter by Shaking (Phys. Rev. Lett. 58/10, 1038 (1987))


Diskussionen

13 Gedanken zu “Der Paranusseffekt ohne Paranuss

  1. Da kann man bestimmt entsprechende physikalische Spiele konstruieren. 🙂

    Verfasst von kopfundgestalt | 20. Mai 2021, 00:16
  2. Lieber Joachim,das füllte jetzt genau meinen Wissenhohlraum.
    Liebe Grüße

    Verfasst von juergenkuester | 20. Mai 2021, 08:23
  3. 🤣🤣🤣 Sorry, als Schweizerin amüsiert mich dieses Bild köstlich!
    Ich stelle mir vor, wie ich das Experiment mit der Müslimischung mache. Ich setze verschieden grosse Mäuse in ein Glas und schüttle dieses. Schliesslich sitzen d’Müüs (grossen Mäuse) oben und d’Müsli (die kleinen Mäuse) unten. Oder, weil die grossen, fetten Mäuse schwerer sind, hocken die Dickerchen missmutig unten auf dem Glasboden während die kleinen Müsli auf ihren Köpfen herumkrabbeln. 🐭

    Im Ernst: Ich finde deine Erklärung mit dem Beispiel der Müeslimischung sehr gut. Nun weiss ich, wieso ich bei einer neuen Müesli-Packung immer zuerst umgraben muss, um zu den Flocken zu gelangen. Herzlichen Dank – Emma

    Verfasst von wortsalat | 20. Mai 2021, 09:38
    • Dass ihr in der Schweiz unter Müsli Mäuslein versteht erinnert mich an einem Ferienaufenthalt mit Schweizer Freunden im Schweizer Jura – es muss in den 80er Jahren gewesen sein. Jedenfalls sagte ich, dass ich morgens gerne „Müsli“ esse. Ich sehe noch jetzt das Gesicht der Schweizer Freundin – ihr blieb der Bissen im Mund stecken. Übringens bin ich plattdeutsch (Nordseeküste) aufgewachsen und da hießen die Mäuse auch d’Müüs. Schön, diese Sprachdifferenzen und den Spaß, den man damit haben kann. Herzlichen Gruß, Joachim.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 20. Mai 2021, 13:32
  4. Aha, darum hocken die Großen immer oben, während das kleine Volk durch die kleinen Spalten zwischen ihnen unaufhörlich nach unten rutscht. So eine Krise wie jetzt arrangierte ist ein exzellenter sozialer Rüttelmechanismus, bei dem man in Zeitlupe mitverfolgen kann, wie die kleinen Geschäftsinhaber, Selbstbeschäftigten und Lohnabhängigen nach unten gerüttelt werden, während die Großkopfeten sich ganz oben zusammenfinden.

    Verfasst von gkazakou | 20. Mai 2021, 12:29
    • Und das Schlimme ist, dass man daran nach diesem Bild gar nichts daran ändern könnte, denn der Paranusseffekt ist ein toter Mechanismus. Abhilfe könnte nur der Antiparanusseffekt schaffen, der darin besteht, dass die größeren eine größere Dichte haben, wodurch sie stärker nach unten gezogen werden als durch den Lückenmechanismus nach oben. Das Bild hat also seine Tücken 😉

      Verfasst von Joachim Schlichting | 20. Mai 2021, 13:39

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