Bewegung von Staub beschreiben

Guten Tag!

Als heute morgen schwebende Staubteilchen im Schlafzimmer von neben dem Rollo einfallenden Sonnenstrahlen angeleuchtet wurden, warf sich mir die Frage auf:

Kann man die Bewegung dieser Teilchen beschreiben?

Man erkennt sowohl eine Abwärtsbewegung als auch Wirbel.

Hallo!
Die Staubteilchen schweben in der Luft und folgen den Luftströmungen.
MfG
airblue21

Hallo Fuschreiher,

ja, aber wohl nicht so einfach.

Bei ruhender Luft (wo gibt es die schon?) werden die Staubteilchen aufgrund der Gewichtskraft langsam zu Boden sinken. Hierbei fallen sie nicht einfach runter, man muß sowohl den Luftwiderstand als auch ihren Auftrieb berücksichtigen. Damit erhält man dann eine je nach Staubart (spezifisches Gewicht) und Staubgröße verschiedene konstante Sinkgeschwindigkeit, die in der Regel relativ klein ist.

Diese Sinkbewegung wir dann überlagert von der lokalen Bewegung des Mediums (sprich der Luft in der sich die Statubteilchen befinden). Dies dürfte normalerweise der größere Effekt sein (Zugluft, Verwirbelungen usw.).

Und jetzt kannst du munter losrechnen :smile:

gruss
b.

Hallo Namenloser

Kann man die Bewegung dieser Teilchen beschreiben?
Man erkennt sowohl eine Abwärtsbewegung als auch Wirbel.

Airblue hat Recht, aber man kann es noch etwas genauer beschreiben.

Die Luft steht ja nicht vollkommen still im Raum. Da gibt es verschiedene Einflüsse, welche die Luft in Bewegung halten. Z.B.:

  • Die Sonnenstrahlung erwärmt die Luft, Erwärmte Luft dehnt sich aus, wird leichter und steigt nach oben.

  • Fenster und Türen schließen nicht absolut dicht. Es bildet sich Zugluft, welche zur allgemeinen Luftbewegung beiträgt.

  • Du hast die Bettdecke angehoben, das erzeugt Luftwirbel, die sich im Raum fortpflanzen.

Usw. usw.

Die Staubpartikel haben ein bestimmtes Gewicht und - abhängig von ihrer Form und Größe - einen bestimmten Luftwiderstand, welcher beträchtlich sein kann.

Jedes Staubteilchen fällt also infolge der Erdanziehung, abhängig von seinem Gewicht und seinem Luftwiderstand, mehr oder weniger langsam zu Boden. Da die umgebende Luft jedoch ständig in Bewegung ist, addiert sich diese Bewegung zur Eigenbewegung des Staubteilchens und dieses beschreibt so die für Dich die vollkommen unvorhersehbaren Bewegungen, welche Du morgens un 8, wenn die Welt noch in Ordnung ist, im Sonnenstrahl beobachtest.

Ich wünsche Dir noch viele schöne Sonnenaufgänge
merimies

Hallo!
Mich erinnert diese Frage an den berühmten Öltröpfchenversuch zur Messung der elektrischen Elementarladung. Bei Staub wird das Ganze nur viel komplizierter.
Grüße von Ph33