Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 8: Poster: Hydrologie, Laborexperimente, Klima, Bodenphysik

UP 8.2: Poster

Donnerstag, 18. März 1999, 16:00–16:30, KO

Untersuchungen an impaktgenerierten Stoßwellen in Wasser — •Jochen Geißler, Ralf Büttner und Bernd Zimanowski — Physikalisch-Vulkanologisches Labor, Geologie Universität Würzburg

Stoßwellen in hydraulisch gekoppelten Systemen spielen beim Vulkanismus als Triggermechanismen explosiver Ausbrüche eine wichtige Rolle. In diesem Zusammenhang wurde ein Mechanismus untersucht, durch den der Impakt eines Projektiles mit 100<v<200 m/s auf die Grenzfläche Luft/Wasser eine Stoßwelle im Wasser erzeugt. Dieser Vorgang wurde mittels Hochgeschwindigkeitskinematographie direkt beobachtet. Weiterhin wurde der Druckverlauf im Wasser ausgemessen. Es konnte nachgewiesen werden, da* eine elastische Einkopplung der kinetischen Energie des Projektils in die Grenzfläche beim Erreichen eines kritischen Wertes zu einer mechanischen Relaxation in einem Zeitfenster deutlich kleiner einer Mikrosekunde führt, und hierbei eine definierte Stoßwelle im Wasser generiert wird. In Abhängigkeit der Projektilgeometrie und der Oberflächenspannung des Wassers wurden Stoßwellen beobachtet, welche bis zu 30 Prozent der kinetischen Energie des Projektiles enthielten.