Wasserspringschale - Wie du Wasser mit Schwingungen zum springen bringen kannst

Mit diesem Experiment kannst du erfahren, wie sich Schallwellen in Wasser ausbreiten. Dazu benötigst du keine teure Wasserspringschale, es geht auch schon mit einer Klangschale oder einer einfachen Metallschüssel.

• Was ist eine Wasserspringschale?
• Experiment: Wasserspringschale
• Wie funktioniert die Wasserspringschale?

Was ist eine Wasserspringschale?

Die richtige Wasserspringschale stammt ursprünglich aus dem asiatischen Raum (China, Tibet, Nepal) und ist ein traditionelles Musikinstrument. Dabei handelt es sich um eine Klangschale, die meist aus Bronze besteht und zwei seitliche Griffe besitzt. Die Schale wird mit Wasser gefüllt. Mit angefeuchteten Handflächen reibt man die Griffe und versetzte die Schale so in Schwingung. Es entsteht ein gleichmäßiger, tiefer, vibrierender Ton. Die Schwingungen übertragen sich auf das Wasser. Hier erkennt man stehende Wellen. Trifft man den richtigen Ton, die Resonanz, springt das Wassser. Die Wasserspringschalen sind 30-40cm groß und wurden hauptsächlich für rituelle Zwecke eingesetzt.

Experiment: Wasserspringschale

Große Wasserspringschalen aus Bronze sind teuer, manchmal kann man sie in Mitmach-Museen ausprobieren. Unser Experiment geht auch mit einer einfachen Klangschale, die mit Wasser gefüllt wird. Mit dem Schlegel fährt man um den Rand der Schale, versetzt diese in Schwingung und überträgt die Schwingung wiederum auf das Wasser. Hier gilt: Je größer die Klangschale, desto besser ist der Effekt sichtbar. Große Klangschalen sind auch relativ teuer.

Für unser Experiment nehmen wir eine einfache große Metallschüssel. Sie erzeugt keinen schönen wohlkingenden Ton, aber der Effekt wird trotzdem sichtbar. Eine solche Schüssel gibt es für weniger als 10,-€ zu kaufen, vielleicht habt ihr ja schon eine Zuhause? Wichtig ist, dass die Schüssel über keinen Rand verfügt und auch hier gilt: je größer, desto besser. Die hier genutzte Schüssel hat einen Druchmesser von 28cm.

Du brauchst:

• Eine möglichst große randlose Metallschüssel
• Wasser
• Holzlöffel oder Holzquirl

Und so gehst du vor:

1. Füll die Schüssel ungefähr zur Hälfte mit Wasser
2. Stell die Schüssel an eine Stelle, an der Spritzwasser (oder kleine Wasser"unfälle") kein Problem sind
3. Schlag mit dem Holzlöffel außen gegen die Schüssel
4. Du kannst auch mit der flachen Hand das Wasser zum springen bringen

Das Video zeigt, wie die Wasserspringschale mit einem Holzquirl angespielt wird:

Das Video zeigt, wie die Wasserspringschale mit der Hand angespielt wird:

Wie funktioniert die Wasserspringschale?

Die Wasserspringschale, Klangschale oder Schüssel wird durch das Anschlagen bzw. Reiben in Schwingung versetzt. Die Schwingungen übertragen sich auf das Wasser, das dann ebenfalls schwingt. Es bilden sich stehende Wellen aus, die man sehen kann. Das bedeutet, dass die Wasserteilchen zwar an ihrem Ort bleiben, sich aber hoch und runter bewegen. An den Stellen, an denen sich die Teilchen nach unten bewegen entstehen so genannte Täler, an hohen Stellen so genannte Berge. Treffen zwei Berge aufeinander werden sie noch höher.

Wann springt das Wasser?

Das Wasser springt, wenn die Schale besonders stark angespielt wird. Die Oberfläche wird instabil, es entstehen Blasen und Tropfen, das Wasser wird regelrecht abgerissen. Das passiert meistens an den Stellen, an denen das Wasser am stärksten vibriert, also am Rand.

Die stehenden Wellen, die auf der Oberfläche entstehen nennt man Faraday-Wellen, benannt nach dem englischen Naturforscher Michael Faraday (22.9.1791-25.8.1867). Farady-Wellen sind, ähnlich den Chladnischen Klangfiguren, Bilder von stehenden Wellen auf Flüssigkeiten innerhalb eines vibrierenden Gefäßes. Kommt es zu Instabilitäten springt dann das Wasser.

Der Effekt der Wasserspringschale in der Natur

Alligatoren nutzen Farady-Wellen, um ihre Partner zu rufen. Direkt unter der Wasseroberfläche lassen sie ihre Lungen vibrieren. Dadurch bewegen sich ihre Stacheln, was zu stehenden Wellen im Wasser führt. Alligatoren können das Wasser über ihrem Körper auf diese Art auch zum Spritzen bringen.