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Physik des Bauchflecks: PISA-Schock in “Forschen & Entdecken”

Von / 21. Juni 2011 / 49 Kommentare
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Oh je, oh je, oh je. Kürzlich wurde an dieser Stelle das “Magazin für kluge Köpfe” namens Forschen & Entdecken wegen eines unkritischen und potentiell gefährlichen Homöopathie-Artikels kritisiert. Auf Seite 20 derselben Ausgabe finde ich nun auch einen kurzen Beitrag über die Physik des Bauchflecks. Ich war mir eigentlich ziemlich sicher, dass die Ausgabe nicht vom 1. April stammt, aber langsam überkommen mich arge Zweifel.

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Dem/der namentlich nicht genannten Autor/in möchte ich folgende Passage aus dem Begleitmaterial zum Schulbuch Physik erleben 2 empfehlen. Es richtet sich an 12jährige…

„Bauchfleck”

Trifft man bei einem Sprung (aus größerer Höhe) ins Wasser mit dem Bauch
oder mit dem Rücken auf die Wasseroberfläche, so kann dies ganz schön
schmerzen. Der Grund liegt nicht in der Oberflächenspannung sondern in
der Trägheit des Wassers: Beim Aufprall einer größeren Fläche kann das
Wasser auf Grund der Trägheit nicht schnell genug ausweichen. Beim
Eintauchen mit den Füßen oder bei einem Kopfsprung ist die auftreffende
Fläche weit geringer als bei einem Bauchfleck.

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Kommentare (49)

  1. #1 Radicchio
    21. Juni 2011

    ist doch ganz klar: wenn man bäuchlings auf einen sandhaufen aufschlägt, liegts an der oberflächenspannung des sandes.

  2. #2 Thomas J
    21. Juni 2011

    @radicchio

    hät ich jetzt auch gesagt, ist doch logisch!

    Vielleicht mal mit dem Bauch aus 10 Meter in ein Becken Alkohol klatschen? Mal schauen, obs dann keine Bauchflecken gibt.

  3. #3 WolfgangK
    21. Juni 2011

    Beim Stolpern erfährt man demzufolge die Oberflächenspannung von Gehwegplatten….

  4. #4 fatmike182
    21. Juni 2011

    Ernsthaft: wer hat den text gelesen statt auf das Bild geschaut?

  5. #5 Günter
    21. Juni 2011

    Naja ich sags ja: Wenns eine alternative Medizin gibt, kanns wohl auch eine alternative Physik geben! Forschen & Entdecken mit AP.

  6. #6 Günter
    21. Juni 2011

    Naja ich sags ja: Wenns eine alternative Medizin gibt, kanns wohl auch eine alternative Physik geben! Forschen & Entdecken mit AP.

  7. #7 Thomas J
    21. Juni 2011

    @fatmike

    beides?

  8. #8 Redfox
    21. Juni 2011

    Na, dann ist das Problem mit den Bauchflecken doch ganz leicht zu lösen, einfach etwas Spüli ins Schwimbecken und fertig. 😉

    Ernsthaft: wer hat den text gelesen statt auf das Bild geschaut?

    Beides, Mann muss nur Prioritäten setzten! 😉

  9. #9 rolak
    21. Juni 2011

    Das Bild schaut zu grauslig aus um richtig abzulenken, war eher versucht, möglichst nicht hinzusehen.

    Was mich eher interessiert: Warum schlägt NN vor, laut zu schreien? Der Versuch, eine saisonale Mode im Schwimmbad zu initiieren?

  10. #10 rainer
    21. Juni 2011

    Hä? Bauchfleck? Das heißt Bauchklatscher!

  11. #11 Thomas J
    21. Juni 2011

    @rainer

    hm… und die leichte Rötung nach einem kräftigen Bauchklatscher nennst du wie.. ?

  12. #12 ihpg
    21. Juni 2011

    Schrecklich, aber immernoch besser als die Eisenberge am Nordpol

  13. #13 Radicchio
    21. Juni 2011

    Ernsthaft: wer hat den text gelesen statt auf das Bild geschaut?

    okok, es könnte auch was mit induktion sein.

  14. #14 Basilius
    21. Juni 2011

    Beim Klippenspringen herrsche weniger Oberflächenspannung, weil das Wasser gegen die Felsen klatscht?

    Das tut wirklich weit mehr weh, als so ein Bauchfleck/klatscher.
    +_+

  15. #15 Alexander
    21. Juni 2011

    rainer schrieb

    Hä? Bauchfleck? Das heißt Bauchklatscher!

    “Bauchflecke” gibt es in Österreich (warum eigentlich nicht “Bauchfleckerl?” 😉 ), in D sind es Bauchplatscher oder Bauchklatscher.

  16. #16 Alexander
    21. Juni 2011

    rainer schrieb

    Hä? Bauchfleck? Das heißt Bauchklatscher!

    “Bauchflecke” gibt es in Österreich (warum eigentlich nicht “Bauchfleckerl?” 😉 ), in D sind es Bauchplatscher oder Bauchklatscher.

  17. #17 MJ
    21. Juni 2011

    @ rolak

    Jetzt stellen Sie sich nicht doof: durch das Schreien lassen sie die Luft aus den Lungen, dadurch verlagert sich der Schwerpunkt ins Gesäß und sie tauchen folgerichtig im Schneidersitz ein. Außerdem besteht durch einen Bauchklatscher mit Luft in den Lungen die Gefahr, dass die Lungen durch den raschen Druckasntieg explodieren und sich die aus der Lunge austretenden Gase durch die hohe Oberflächenspannung entzünden. Also bite….

    @ fatmike

    Ich, aber ich steh auch auf Männer.

  18. #18 Radicchio
    21. Juni 2011

    Außerdem besteht durch einen Bauchklatscher mit Luft in den Lungen die Gefahr, dass die Lungen durch den raschen Druckasntieg explodieren

    es sind die augen, die augen explodieren. (wo bin ich hier eigentlich *facepalm*)

  19. #19 Wurgl
    21. Juni 2011

    Und durch Luftbläschen die man unter den Sprungtürmen vom Beckenboden hochsprudeln lässt, ist die Trägheit des Wassers verschwunden?

    *staun*

    Könnte man vielleicht noch in die Inkompressibilität des Wassers in den Artikel einbauen, dann hätten wir möglicherweise alle Möglichkeiten durch und eine wird dann schon stimmen.

    PS: Mir ist schon klar, dass diese Luftbläschen dazu da sind, dass der Turmspringer unter der Wasseroberfläche einen kleinen Atemzug machen kann …

  20. #20 MisterX
    21. Juni 2011

    Wieso werden bei Anfängern die vom 10 meter turm springen dann extra ein sprudel erzeugt damit sie sich nicht verletzen? Wegen den geringeren Flächen die entstehen?!

    So abwägig find ich diese überlegung gar nicht, die Oberflächenspannung hätte ja auch so eine Art größere Dichte des Wasser(geringfügig) an der Oberfläche erzeugen können.

    Andererseits könnte man auch ein becken voll mit einer mischung aus wasser und verdünntem spülmittel machen können, und ne speckschwarte runterfliegen lassen^.^ und dann vergleichen ;D

  21. #21 MisterX
    21. Juni 2011

    Die erklärung mit der oberflächenspannung gabs üprigens auch bei galileo…und der sprudel der erzeugt wurde hatt diese reduziert und somit kann man ohne probleme reinspringen^.^ das war deren erklärung jedenfalls

    gruß

  22. #22 Christian A.
    21. Juni 2011

    Na ja, ein menschlicher Körper muss ja beim Reinfallen relativ fix Wasser verdrängen. Je weniger Wasser zum Verdrängen da ist, desto weniger Schmerz. Wenn das Wasser also durchgesprudelt wird, dann ist ein Anteil des Volumens was vorher Wasser war plötzlich Luft, und auf Luft zu fallen ist nicht so schmerzhaft wie auf Wasser ^^

  23. #23 MisterX
    22. Juni 2011

    Üprigens nehm ich galileo nicht ernst ! wollt nur sagen das die des auch mal gesagt haben, und die labbern oft scheiße^.^
    @Christian A:

    jop !!

  24. #24 Ratiomania
    22. Juni 2011

    Weis garnet was ihr alle habt, ist doch klasse.

    Das ist eben die neue “Infotainment-Physik”.
    Die kommt bei der Masse gut an, is besonders günstig zu produzieren und zu pulbizieren (da von miesen billigen Praktikanten “zusammenrecherchiert” und en bisserl aufgepeppt ).

    Wie etwa die Fernsehsendung Galileo.

    Seit der wissen wir auch, dass es rießige Eisenberge aufm Nordpol veranwortlich sind für das Erdmagnetfeld….

  25. #25 Ex-Esoteriker
    22. Juni 2011

    🙂 Und wieder was gelernt. Kenne das auch nur mit der Oberflächenspannung.

  26. #26 REALM
    22. Juni 2011

    Na, endlich, jetzt ist mir klar,
    warum in den diversen Wellnesseinrichtungen andauernd mit Klangschalen gespielt wird, das dient der Entspannung des Wassers.
    Da das Hineinspringen in das Wasser in solchen Einrichtungen ohnehin verboten ist, bekommt man das entspannte Wasser nur bei den diversen Diskussionen der Badenden mit, dabei kommt es mir vor, dass da ein direkter Einfluß auf den Denkapparat vorhanden sein muß.

  27. #27 Bey
    22. Juni 2011

    @MJ & Radicchio,

    Was reden Sie denn da für einen Quatsch – immer diese Verbreitung von Halbwissen!
    Die Atemluft aus der Lunge entzündet sich doch nicht! Und die Augen explodieren auch nicht – also wirklich!
    Beim Schreien entsteht im Bauchraum eine erhöhter Druck. Dadurch entweichen durch eine ganz andere Öffnung ganz andere Gase.
    Die entzünden sich.
    Darum steigen die Leute aus dem Wasser mit einem Gesichtsausdruck, der sowohl Schmerz als auch tiefe Erleichterung ausdrückt.
    Das ist außerdem der Grund für die vielen Blasen, die beim Eintauchen ins Wasser beobachtet werden.
    Weiß doch jeder!

  28. #28 Radicchio
    22. Juni 2011

    Und durch Luftbläschen die man unter den Sprungtürmen vom Beckenboden hochsprudeln lässt, ist die Trägheit des Wassers verschwunden?

    nehmen wir mal an, es wäre die obenflächspannung für den schmerzhaften bauchklatscher verantwortlich: nun setzt man die ja bekanntlich durch hinzugabe von spüli außer kraft*.
    würden sie es plausibel finden, das ein bauchklatscher in ein becken mit spüliwasser weniger schmerzt???
    wenden wir uns den blasen zu: die verändern die dichte der wassermasse (nicht des wasser selbst). stellen sie mal vor, man würde eine menge an wasser noch weiter mit luft verdünnen, z.b. mittels eines rasensprengers. niemand würd aus 10 m höhe in den sprühregen eines rasensprenges springen, weil einfach dort zu wenig wasser da ist.

    *das können sie leicht selbst ausprobieren: füllen sie ein wasserglas so voll, dass sich ein kleiner “berg” aus wasser oberhalb des randes bildet und tropfen sie dann einen tropfen spüli hinein.

  29. #29 Roland
    22. Juni 2011

    Luftbläschen im Wasser verringern den Auftrieb (kann soweit gehen, daß man nicht mehr schwimmen kann) – könnte das ein Sinn oder Nebensinn des Sprudelns unter dem Sprungturm sein? Daß man eleganter nach unten taucht vielleicht?

  30. #30 Mithrandir
    22. Juni 2011

    ZUm Strudel und Bläschen unter dem Brett.
    Ich halte es durchaus für möglich, dass sich die Geschicjte mit der Oberflächenspannung als Urban Legend so festgesetzt hat, dass Schwimmbecken-/Sprungbretthersteller diese ZUsatzsprudler mit dem argument verkaufen. womöglich glauben sie sogar daran.

  31. #31 Bey
    22. Juni 2011

    @Roland
    Das Aufsprudeln wird im Training der Wasserspringer verwendet. Bei Wettkämpfen nicht.
    Dabei wird nur für wenige Sekunden Luft eingeblasen, wenn der Springer zum Sprung ansetzt.
    Da ein missglückter Sprung ins verwirbelte Wasser deutlich weniger schmerzhaft ist, haben die Springer weniger Angst und können sich besser auf den Bewegungsablauf konzentrieren. Sie verletzen sich so weniger.
    Ein anderer Effekt beim Training ist der, dass die Wasseroberfläche für das Auge deutlicher als Grenzschicht erkennbar ist. Der Springer hat eine klarere Vorstellung für die Distanz und damit auch für die Zeit, die ihm für den Trainingssprung zur Verfügung steht.

    @Mithrandir
    Verkauft werden die Anlagen mit dem Argument, das eine Anlage günstig, energiesparend, langlebig, wartungsarm, leicht zu bedienen usw…sei. Wie andere Anlagen auch.
    Solche Anlagen müssen niemandem “angedreht” werden.
    Aus Spass und Luxus kann sich das keiner leisten. Im Freizeitbad sind sie daher auch nicht zu finden.
    Die gibt es nur, wo (auch) Wasserspringer trainieren oder trainiert haben. Denen verkauft man eine Anlage nicht, indem man ihnen eine Physik erklären will, mit der sie seit Jahrzehnten umgehen.

    Wenn der Sprung besser sitzt, wird das Gebläse dann nicht mehr verwendet.

  32. #32 Roland
    22. Juni 2011

    @Bey: Danke, wieder was gelernt.

  33. #33 Chris
    22. Juni 2011

    Aber dennoch, das Foto ist gut, vom technischen gesehen. Hätte auch ein Mann sein können, dann wäre es nur weniger oft gebucht worden… Aber die Idee ist gut.

  34. #34 Bullet
    22. Juni 2011

    Ernsthaft: wer hat den text gelesen statt auf das Bild geschaut?

    Welchen Text???

  35. #35 Wolfgang
    22. Juni 2011

    Vielleicht mal mit dem Bauch aus 10 Meter in ein Becken Alkohol klatschen? Mal schauen, obs dann keine Bauchflecken gibt.

    also das gibt sicher keine Bauchflecken, aber einen ordentlichen äthanolischen Leberfleck

  36. #36 Buck Rogers
    22. Juni 2011

    @fatmike: Bist du etwa einer dieser Oberflächenspanner? 😉

  37. #37 Kallewirsch
    22. Juni 2011

    leicht mal mit dem Bauch aus 10 Meter in ein Becken Alkohol klatschen?

    Also bitte! Wenn du saufen musst, dann tu das. Aber sich den Alkohol großflächig direkt durch die Haut in die Blutbahn zu schiessen ist dann doch ein wenig übertrieben!

  38. #38 Bey
    22. Juni 2011

    Die Oberflächenspannung ist – wie ich gelesen hab – eine Kraft mit einem Vektor nach innen. Also in die Flüssigkeit hinein. Das ist die selbe Richtung, die der Körper in das Wasser nimmt. (Sie kann daher gar kein Hindernis sein, bei dem hohen Gewicht eines Menschen. Bei Wasserläufern liegt der Fall anders.)

    Trotzdem ist die Oberfläche die Schicht, die für Ärger sorgt. Zufall sozusagen.
    Ich denk, das liegt daran, dass das Wasser in Ruhe ist.
    Es muss ausweichen, sich bewegen – also beschleunigt werden.
    Das ist Arbeit.
    Und diese Arbeit ist desto größer, je schneller der Körper auftrifft und je größer seine Fläche dabei ist. Also an der Oberfläche.

    Dabei schiebt der Körper UNTER Wasser die Moleküle vor sich her, wie ein Schiff seine Bugwelle. Die Bugwelle VOR dem Schiff, zeigt an, dass hier die Kraft bereits umgewandelt wurde. In Bewegung. Denn die Geschwindigkeit des Schiffes im Wasser ist konstant.
    Beim Aufschlag auf die Oberfläche existiert noch keine Bugwelle. Sie muss erst kreiert werden. Das ist mehr Beschleunigungsarbeit.
    Da das Wasser träge ist, also nicht die Kraft schnell genug in Bewegung umwandeln kann, ist es zufälliger Weise die Oberfläche, die sich wie Beton anfühlt. Die Kraft muss ja schließlich irgendwo hin. Was nicht ins Wasser “passt”, passt in die Luft (Klatschen) und in den Körper (Aua).
    Wir können nunmal nur in eine Oberfläche eintauchen.
    Die Schwerkraft hat es so gewollt….

    Hmm, ja, weiß nicht, ob ich 12-jährige damit froh machen würde…

  39. #39 Ulrich Berger
    22. Juni 2011

    Ist es ein Trost, dass an der Hauptschule Ebbs auch die Oberflächenspannung als Ursache gelehrt wird? (Ich denke nicht…)
    Frage T28 auf https://www.hs-ebbs.tsn.at/Homepage/2.Klasse/06%20Temperatur%20mit%20Antworten.pdf

  40. #40 Basilius
    22. Juni 2011

    @Ulrich Berger
    Nein, das ist sicherlich kein Trost.
    Im Gegenteil empfinde ich das als noch viel peinlicher, wenn solcherlei Unsinn an einer Schule gelehrt wird.
    Was sagt eigentlich Herr Christian Pirchmoser dazu?

  41. #41 yah bluez
    23. Juni 2011

    @fatmike182,

    welcher Text???

    😉

  42. #42 L. Hartmer
    23. Juni 2011

    Trägheit ist eine Eigenschaft des Charakters (umgangssprachlich) oder der Masse (physikalisch). Die wesentlichen Stoffeigenschaften des Wassers hängen mit der Dipolstruktur seiner Moleküle zusammen. Nur aufgrund seines Molekülgewichtes wäre Wasser bei normalem Luftdruck ohne die Dipoleigenschaft gasförmig. Und die Dipoleigenschaft ist auch für die Oberflächenspannung verantwortlich. Nun erklärt man 12-jährigen die Naturwissenschaft leider manchmal mit umgangssprachlich verwendeten Begriffen (was “wollen” die Elektronen nicht alles) oder unvollständig. Deswegen ist ein Zitat aus “Physik erleben” nicht sehr überzeugend: In der Einleitung kann man lesen:”• Bei der Gestaltung des Textes wirkte ein erfolgreicher Kinderbuchautor mit.” Ich gehe davon aus, dass der Begriff “Trägheit” in diesem Zusammenhang die Ursache für die auftretenden Kräfte nur unvollständig beschreibt.

  43. #43 threepoints...
    23. Juni 2011

    Nennt sich das denn Trägheit, wenn es sich um die schlecher vergdrängbare Masse des Wassers handelt?

    O.k., … schwere Moleküle sind träge…. und lassen sich schlecht verdrängen … vor allem bei großen Flächen, die auf die Wassermasse wirken (Bauch / Beine).

    Beim Sprung ins Wasser wird notwendiger weise erst einmal eine Strecke durch Luft zurückgesetzt. Die lässt sich leichter verdrängen. Ist demnach nicht so träge, wie das Wasser. Die Verdrängung von Luft wird erst bei größeren Geschwindigkeiten zu einem Problem, wie es beim Bauchklatscher auftritt. Etwa bei 100 Km/h…!? Halte mal jemand das Gesicht aus dem Seitenfenster (auf der Autobahn….) und schau sich im Aussenspiegel dabei an…. wie die Haut und die (Fleisch)backen sich verformen….

    Sonderbar, dass sich Wissenschaftslektüren solche Grundlagen nicht genauer vergewissern. Ach war ja wohl wieder nur für Kinder… na dann…!

  44. #44 L.Hartmer
    23. Juni 2011

    @ threepoints…
    Bei einem schwedischen Möbelhaus gibt es eine Kinderspielecke, die mit leichten Plastikkugeln angefüllt ist und in die die Kinder hineinrutschen können, ohne sich zu verletzen. Die Beschleunigung der Kugeln bei der plötzlichen Verdrängung hat wegen der geringen Masse der Kugeln eine geringe Krafteinwirkung auf die Kinder und ist deshalb nicht schmerzhaft. Jetzt stellen wir uns mal vor, die Kugeln hätten zwar dieselbe Masse, wären aber magnetisch und würden sich mit Südpol und Nordpol gegenseitig anziehen und ausrichten. Bei der plötzlichen Verdrängung durch ein hineinrutschendes Kind müsste das Kind mit seinem Impuls nicht nur die Kugeln beschleunigen sondern gleichzeitig auch die magnetischen Bindungen lösen. Die erforderlichen Kräfte (und erlittenen Schmerzen) wären mit magnetischen Kugeln größer als mit unmagnetischen Kugeln. Beim Wasserdipol ist es ähnlich: durch die Dipoleigenschaften des Wassers ziehen sich die Wassermoleküle elektromagnetisch an und richten sich aus. Wieviel % der Bauchschmerzen auf das Konto der Beschleunigung einer trägen Masse und wieviel % auf das Konto der zu lösenden Dipolbindung gehen, müsste einem vielleicht ein Fachmensch der Physikalischen Chemie ausrechnen. Es ist natürlich unstrittig, dass der Effekt mit der Geschwindigkeit d.h. mit dem Quadrat der Sprunghöhe steigt.

  45. #45 threepoints...
    23. Juni 2011

    Na, warum aber dichten sie nun die Oberflächenspannung hinein? Weil die Oberflächenspannung eine “erklärende” beschreibung dieser Mehrdimensionalen Wirkungen darstellen sollte?

    Wenn ein tropfen Wasser sich zu einer Kugel fügt, sei ass denn die Oberflächenspannung? Oder eben die Bindungskräfte zwischen den Molekülen…

    Dann ist ein Wassermolekül so träge wie ein Wassermolekül. Und zehn so träge wie zehn plus die Bindungskräfte der Dipolverbindungen…!? … plus der Dichte der Wassermasse aufgrund der Gravitation (unter den temperatur und Druckbedingungen auf der Erde)….die dann wiederum einen Widerstand erhöht.

    Vielleicht berfordert man dann doch Kinder mit solcherart detailierten Lektüre…!?

  46. #46 L.Hartmer
    23. Juni 2011

    Zuerst eine Korrektur: Mein Satz: “dass der Effekt mit der Geschwindigkeit d.h. mit dem Quadrat der Sprunghöhe steigt. ” ist nicht richtig. Es muss heißen: “…dass der Effekt mit der Sprunghöhe oder dem Quadrat der Geschwindigkeit steigt”.

    Zitat von threepoints… : “Wenn ein tropfen Wasser sich zu einer Kugel fügt, sei ass denn die Oberflächenspannung? Oder eben die Bindungskräfte zwischen den Molekülen…”
    Die Oberflächenspannung ist ein Effekt der Bindungskräfte zwischen den Molekülen, genau wie die Tatsache, dass Wasser bei normalem Luftdruck und Zimmertemperatur flüssig ist. Wasser hat ein Molekülgewicht von 18, Propan hat ein Molekülgewicht von 44 und ist bei Zimmertemperatut und Luftdruck immer noch gasförmig- es hat eben keine Dipolstruktur. Bei der plötzlichen Verdrängung der Wassermoleküle kommt es daher nicht nur zu einer Beschleunigung der trägen Massen dieser Moleküle sondern auch zu einer Überwindung der dipolbedingten Bindungskräfte zwischen den Molekülen. Wenn man hier nur die Trägheit des Wassers als Ursache nennt, benutzt man das Wort Trägheit umgangssprachlich und nicht als physikalischen Fachbegriff.

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