Ball im Luftstrom

Auf den Ball im Luftstrom wirken insgesamt drei Kräfte: Zum einen die Gewichtskraft, die auf alle Körper auf der Erde wirkt, und zum anderen die Druckkraft der Luft, die aus dem Gebläse strömt. Würden aber nur diese beiden Kräfte wirken, so würde der Ball einfach in den Raum gepustet. Wie jedoch der schweizerische Mathematiker Daniel Bernoulli 1738 festgestellt hat, wirkt auf einen Körper, der sich in einem Luftstrom befindet, außerdem noch eine Sogkraft senkrecht zur Luftstromrichtung. Diese entsteht dadurch, dass die dem Ball ausweichende Luft einen längeren Weg als den geraden zurücklegen muss. Um gleichzeitig mit den anderen Luftteilchen wieder zusammenzutreffen, muss die Luft dort schneller fließen. Sobald der Ball nach unten aus dem Luftstrom fällt, ist er nur noch an der oberen Seite von der schnellen Strömung aus dem Gebläse umgeben. Hier ist die Dichte der Luft geringer, und der Ball ist einem Unterdruck ausgesetzt, der ihn wieder nach oben in den Luftstrom hinein saugt.

Diese drei Kräfte kompensieren sich an einer Stelle des Luftstroms gegeneinander zu Null, sodass der Ball genau an dieser Stelle in der Luft schwebt.