Kleine Physik-Spielchen für zwischendurch

Der Außendurchmesser der Sanduhr ist einige Millimeter kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders. Sie schwebt im Ruhezustand am oberen Rand des Zylinders. Der ganze Sand befindet sich im unteren Teil der Sanduhr. Dreht man nun den Zylinder um, bleibt die Sanduhr zunächst unten, während der Sand schon rinnt. Erst wenn etwa die Hälfte des Sandes durchgelaufen ist, steigt die Sanduhr hoch. Oben läuft dann der Rest des Sandes durch. Die innen befindliche Sanduhr hat insgesamt eine etwas geringere mittlere Dichte als die von Wasser. Dadurch erhält die Sanduhr einen Auftrieb und schwimmt nach oben. Dreht man die Sanduhr in der beschriebenen Weise um, befindet sich zunächst noch fast der gesamte Sand in der oberen Hälfte. Der Schwerpunkt der Sanduhr liegt entsprechend oberhalb der Mitte Wäre die Sanduhr nicht im engen Zylinder sondern im freien Wasser, würde sie sich sofort umdrehen. Im engen Zylinder stößt sie aber an die Innenwand des Zylinders. An dieser Stelle wirkt Haftreibung und verhindert das sofortige Hochschwimmen der Sanduhr. Erst wenn etwa die Hälfte des Sandes durchgelaufen ist, liegt der Gesamtschwerpunkt unterhalb der Mitte. Die Haftreibung an den Seitenwänden ist dann aufgehoben, da kein verkippendes Drehmoment mehr auf die Sanduhr wirkt. Die Sanduhr kann hochschwimmen Quelle: Internet