Warum sind Rauchringe so stabil?

Hallo,
ich denke jeder weiß, wie die Rauchringe aussehen.
Die haben in der Mitte ein Loch und nur außen Rauch. Der Ring fliegt auch noch durch die Luft und trotzdem behält er seine Form und das Loch in der Mitte.

Hier erstmal ein Beispiel für solche Ringe: http://video.google.de/videoplay?docid=8769893677032…

Woher kommt aber diese Stabilität. Ich denke der Schlüssel liegt in der Erzeugung der Ringe, oder?

Danke
Tim

Kleiner Nachtrag noch:

Weiß jemand, woher die Strudel beim Paddlen kommen.
Wenn man das Kanu angepaddelt hat, dann ist da noch eine ganze Zeit, wo das Paddel war, auch so ein Strudel zu sehen.
Aber wie entstehen sie?

Weiß jemand, woher die Strudel beim Paddlen kommen.
Wenn man das Kanu angepaddelt hat, dann ist da noch eine ganze
Zeit, wo das Paddel war, auch so ein Strudel zu sehen.
Aber wie entstehen sie?

Hallo Tim,

wenn du das Paddel durchs Wasser ziehst, strömt das Wasser an den Seiten schneller entlang als im „Schatten“. Wirbel entstehen immer dann, wenn ein Geschwindigkeitsgradient vorliegt, d.h. in einem Fluid sich eine Strömung höherer Geschwindigkeit an einer anderen mit bedeutent kleinerer Geschwindigkeit entlang bewegt (Scherströmungen)

Genauer entstehen Wirbel erst ab einer bestimmten Reynoldszahl, die wiederum von der Dichte, der Länge, der Geschwindigkeit und umgekehrt proportional auch von der Viskosität abhängt.
In einigen Fluiden ist es daher schwierig Wirbel zu erzeugen (Honig, Glycerin). Es ist zwar prinzipiell möglich, aber eben nur mit sehr hohen Geschwindigkeiten und hohen Skalen

Mfg
Flo

Hallo,
ich denke jeder weiß, wie die Rauchringe aussehen.
Die haben in der Mitte ein Loch und nur außen Rauch. Der Ring
fliegt auch noch durch die Luft und trotzdem behält er seine
Form und das Loch in der Mitte.

Hier erstmal ein Beispiel für solche Ringe:
http://video.google.de/videoplay?docid=8769893677032…

Woher kommt aber diese Stabilität. Ich denke der Schlüssel
liegt in der Erzeugung der Ringe, oder?

Nein.

Von den allen möglichen Möglichkeiten an Formen, die die Rauchwolke annehmen könnte, sind nur diese zugelassen, bei denen Drehimpuls und Impuls erhalten bleiben, und zwar sowohl für das einzelne Partikel als auch für das Gesamtsystem.

Voraussetzung ist, die Streuung untereinander und mit dem Medium ist vernachlässigbar.

Dies ist meine Hypothese. Jetzt benötigen wir einen Experimentalphysiker, der diese Hypothese beweist. Am besten, er geht in den intergalatischen Raum, erzeugt stark verdünnte Rauchringe und misst die Zerfallszeit in Mill. Jahren.

Viel interessanter ist übrigens die Frage, wann Rauchringe nicht mehr stabil sind. Das Kriterium dafür lässt sich sicherlich gut in Reynolds und etc. Zahlen ausdrücken, aber ich weiß es nicht.

Ich denke der Schlüssel liegt in der Erzeugung der Ringe, oder?

Ich denke, dass man sie überhaupt erzeugt hat bzw. erzeugen konnte, reicht schon aus, wenn die klimatischen Bedingungen unterwegs ähnliche sind wie die nahe der Rauchermundöffnung.

Ich schätze übrigens, dass sich ein Patronus, wenn man Ihn aus Rauch zustande bekommt, genauso stabil verhält, wie ein Ring, fürchte aber, dass es mehr Mühe bereitet, diesen zustande zu bekommen.

Schöne Grüße

Danke
Tim

Hi Frank,

Von den allen möglichen Möglichkeiten an Formen, die die
Rauchwolke annehmen könnte, sind nur diese zugelassen, bei
denen Drehimpuls und Impuls erhalten bleiben, und zwar sowohl
für das einzelne Partikel als auch für das Gesamtsystem.

Voraussetzung ist, die Streuung untereinander und mit dem
Medium ist vernachlässigbar.

Jaja die Reibung. Manchmal erfreut man sich an ihr *hust*, manchmal wünscht man sie zum Teufel.
Ich würde mal behaupten - und das lässt sich auf dem Video auch gut erkennen, dass es an der Wechselwirkung zwischen den Rauchpartikeln und der umgebenden Luft liegt, dass solch ein Rauchring - nicht instabil wird (die Form und Richtung des Systems bleibt ja erhalten) - aber sich mit der Zeit auflöst. Klares Indiz dafür sind ja die „zurückbleibenden“ Rauchanteile.

Was man denke ich auch behaupten darf, ist, dass solche Experimente in geschlossenen Räumen besser funktionieren, einfach weil die umgebende Luft sich nicht so stark bewegt.

Viel interessanter ist übrigens die Frage, wann Rauchringe
nicht mehr stabil sind. Das Kriterium dafür lässt sich
sicherlich gut in Reynolds und etc. Zahlen ausdrücken, aber
ich weiß es nicht.

Da wär ich auch deiner Meinung. Man kann ja sehen, dass der Rauchring so eine Art sich fortbewegender Torus ist, bei dem der Rauch um den Torus zikuliert. Die Reynoldszahl wird sicher ein Argument für Stabilität sein. Da das System ja in der Erdatmosphäre aus den eben genannten Gründen dissipativ ist, können die Rauchschichten sich irgendwann nicht mehr mit hinreichend großer Geschwindigkeit an den Luftschichten vorbeischieben. Die Reynoldszahl sinkt und vorbei ist der Wirbel.

Ich schätze übrigens, dass sich ein Patronus, wenn man Ihn aus
Rauch zustande bekommt, genauso stabil verhält, wie ein Ring,
fürchte aber, dass es mehr Mühe bereitet, diesen zustande zu
bekommen.

Um das zu testen, bräuchte man einen Hogwarts-Absolventen…

…naja, andere Baustelle.

Hallo,
ich denke jeder weiß, wie die Rauchringe aussehen.
Die haben in der Mitte ein Loch und nur außen Rauch. Der Ring
fliegt auch noch durch die Luft und trotzdem behält er seine
Form und das Loch in der Mitte.

Hallo Tim,
bei deiner Frage dachte ich spontan an die Wirbelschleppen von Flugzeugen. Diese Wirbel entstehen unter anderem an den beiden Enden der Tragflächen, weil hier die Luft von unten (Überdruck) nach oben (Unterdruck) strömen will.

Hier mal ein Link:
http://www.dlr.de/ft/desktopdefault.aspx/tabid-1358/…

Gruß Thomas