Der Bernoulli-Effekt zeigt, dass wenn Sie den Querschnitt einer Wasserleitung verringern, dann erhöht sich die Fliessgeschwindigkeit des Wassers.

Die Bernoulli-Gleichung ist für uns alle wichtig, weil sie beschreibt, wie und warum Flüssigkeiten fliessen.

Die Gleichung ist nach dem Schweizer Mathematiker Daniel Bernoulli benannt, der sie 1738 zusammen mit seinem Bruder Johann erstmals veröffentlichte. Sie wird verwendet, um Flüssigkeiten in Bewegung zu beschreiben – ganz gleich, ob sie sich durch Rohre bewegen oder von Ventilatoren umhergeschoben werden. Die Luftströmung über der Tragfläche eines Flugzeugs? Das ist das Bernoulli-Gesetz in Aktion!

Die Gleichung besagt, dass bei einer nicht viskosen Flüssigkeit (d. h. einer Flüssigkeit ohne Viskosität) in gleichmässiger, laminarer Strömung (d. h. einer Strömung ohne Turbulenzen) ein Druckanstieg entlang der Strömungsrichtung und ein Druckabfall senkrecht zur Strömungsrichtung zu verzeichnen ist. Das bedeutet, dass jedes Mal, wenn sich eine Flüssigkeit durch ein Rohr oder über Ihr Gesicht bewegt, während Sie schwimmen, ein Druckanstieg in der Nähe der Eintrittsstelle (weil sie gedrückt wird) und ein Druckabfall in der Nähe der Austrittsstelle (weil sie sich beschleunigt) zu verzeichnen ist.

Die Bernoulli-Gleichung wird verwendet, um die Bewegung einer Flüssigkeit in einem fliessenden System zu beschreiben. Mit ihrer Hilfe lässt sich vorhersagen, wie schnell sich eine Flüssigkeit bewegt und welche Auswirkungen auf die Flüssigkeit während ihrer Bewegung auftreten werden.

Die Gleichung ist nach Daniel Bernoulli benannt, der sie 1738 erstmals beschrieb. Die Gleichung kann in vielen Bereichen verwendet werden, unter anderem in der Aerodynamik und der Hydrodynamik.

Im 17. Jahrhundert entwickelte Daniel Bernoulli (der “Vater der Strömungslehre”) viele der Gleichungen, die wir heute zur Erklärung der Strömungslehre verwenden. Er tat dies, indem er physikalische Gesetze anwandte, die noch nicht bekannt waren, die aber aus seiner Arbeit abgeleitet werden konnten.

Eines dieser Gesetze ist die allgemeine Bernoulli-Gleichung. Sie gilt für jede Flüssigkeit, die durch ein Rohr oder einen Kanal mit festen Enden fliesst, und beschreibt, wie viel Druck durch die Strömung der Flüssigkeit durch das Rohr auf diese Enden ausgeübt wird.

Bernoulli hat diese Gleichung nicht selbst aufgestellt, sondern er nutzte frühere Arbeiten anderer Wissenschaftler wie Torricelli und Huygens, um sein eigenes Verständnis der Fluiddynamik zu erweitern.

1738 veröffentlichte Daniel Bernoulli seine Hydrodynamica, in der er die Ergebnisse von Torricelli und Huygens an einem kleinen Strömungselement kombinierte. So gelang es ihm, den Druck strömender Flüssigkeiten auf Wände zu bestimmen und die Rolle des Verlusts kinetischer Energie, den er vis viva nannte, bei plötzlichen Änderungen des Strömungsquerschnitts aufzuzeigen.

1742 datierte Bernoullis Vater Johann I. Bernoulli die Arbeit seines Sohnes auf das Jahr 1732. Die instationäre Form der Bernoulli-Gleichung erschien 1742 in einem Werk von Bernoullis Vater Johann I. Bernoulli, der damit der Arbeit seines Sohnes von 1732 vorausging.

1797 veröffentlichte Giovanni Battista Venturi seine Entdeckung, dass die Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids durch ein Rohr umgekehrt proportional zu einem veränderten Rohrquerschnitt ist. Venturi konnte auch experimentell nachweisen, dass der statische Druck an den verengten Abschnitten geringer ist als an den breiteren Abschnitten (siehe Abbildung unten).

Bernoulli und Venturi betrachteten eine quasi eindimensionale Strömung mit ebenen Querschnitten, die heute nicht als Hydrodynamik, sondern als Hydraulik bezeichnet wird.

Der Bernoulli-Effekt ist das Phänomen, das erklärt, warum sich die Flügel eines Ventilators zusammen bewegen, wenn man sie anbläst. Er wird auch als hydrodynamisches Paradoxon bezeichnet, weil es so aussieht, als würde die Luft Objekte auseinanderdrücken, anstatt sie zu komprimieren.

Der Bernoulli-Effekt tritt auf, wenn man in den Raum zwischen zwei Blättern Papier bläst. Der Luftdruck von oben drückt auf die Luft vor Ihnen, so dass in Ihrem Luftstrom weniger Druck herrscht als dahinter – und das führt dazu, dass sich die Blätter zusammenziehen.

Dieser Effekt erklärt auch, warum Wasser durch einen Schlauch fliesst, der senkrecht gegen eine Wand unter Wasser gehalten wird. Das Wasser wird durch den geringeren Druck unter seinem Gewicht in Richtung der Wand gezogen, so dass es sich in Richtung dieses Bereichs bewegt, anstatt von ihm weg!