|

Können Giraffen mit Strohhalm trinken?

Die Giraffe ist eines der interessantesten Tiere im Zoo. Wenn Sie es zum ersten Mal sehen, ist Ihr erster Gedanke, dass „so ein Tier gibt es nicht!“. Wenn die Giraffe sogar trinkt, ist es noch seltsamer und lustiger, der arme Kerl sieht sehr verletzlich aus und lehnt sich in einer großen gespreizten Position ins Wasser, was manchmal die Krokodile ausnutzen. Wie viel praktischer wäre es, wenn die Giraffe durch einen Strohhalm trinken könnte. Es muss viele süße Geschichten geben, die sich mit dem Thema befassen, und ich habe darüber auch nachgedacht, ob dies technisch möglich wäre.

Warum habe ich eigentlich Zweifel? Denn um das Wasser in der Höhe aufzusaugen, muss ein ganz erheblicher Unterdruck in dem Maul der Giraffe erzeugt werden, die dann das Wasser aufnimmt. Mit Muskeln und Teilen rund um die Mundhöhle, die als Ventile fungieren, scheint dies noch lösbar zu sein (dies ist auch dann notwendig, wenn die Giraffe so trinkt, wie wir sie kennen, darüber wurde ein wissenschaftlicher Artikel geschrieben). Beim Strohhalm liegt das Problem vielmehr in der Physik, genauer gesagt im hydrostatischen Druck: Wenn wir etwas aus großer Tiefe ansaugen wollen, ist es eigentlich der atmosphärische Druck unserer Erde (~1 Bar, ~100.000 Pa, ~14,5 Psi), der die Flüssigkeit hochpumpt, das Vakuum, das wir dafür aufbauen, reduziert nur den Gegendruck. Es gibt jedoch keinen negativen absoluten Druck, es gibt nichts Leereres als ein Vakuum, daher ist die maximale Höhe, bis zu der etwas gesaugt werden kann, durch den atmosphärischen Druck aus der hydrostatischen Druckformel gegeben:

Druck=Dichte*Höhe*Schwerkraft. 

Deswegen:

Höhe =Druck/(Dicte*Schwerkraft) .

Die Dichte von Wasser beträgt 1000 kg/m3, der atmosphärischer Druck 100.000 Pa und die Schwerkraft 9,81 m/s2. Mit dieser Formel wird eine Höhe von knapp über 10 Metern erreicht.

Wenn der Kopf der Giraffe also nicht höher ist, besteht die Möglichkeit, dass sie noch mit einem Strohhalm trinken kann.

In der Praxis ist diese Höhe geringer, da ein Teil des Drucks dazu verwendet wird, das im See stehende Wasser auf die im Stroh benötigte Geschwindigkeit zu beschleunigen, und statt eines vollständigen Vakuums ein gewisser Wasserdampfdruck über der Wassersäule herrscht . Eine solche Berechnung ist in den Lehrmaterialien als Bernoulli-Gleichung bekannt, und ich habe sie für unser Beispiel grafisch skizziert:

Wenn wir ein wenig mit den Parametern der beigefügten Berechnung spielen, können wir einige – für die Lebensweise der Giraffe- äußerst wichtige Lektionen lernen:

  • Je größer die Giraffe, desto schwieriger ist es, mit einem Strohhalm zu trinken, ist klar
  • ist das Stroh zu dünn, haben die anderen Giraffen schon getrunken und sind weggelaufen, während unser kreativer Freund noch am See mit dem Strohhalm fummelt. Das merken auch die Krokodile…
  • Ca. ab einer Höhe von 8 Metern kann sie Wasser nur noch langsam trinken, denn wenn sie sich beeilt, bilden sich Wasserdampfblasen (das Phänomen nennt sich Kavitation) an der Spitze des Strohhalms und sie kann es nicht trinken
  • Wenn die Giraffe größer als ~10 Meter ist, kann sie das Wasser nicht aufnehmen, selbst wenn sie sich maximal anstrengt, weil der atmosphärische Druck das Wasser nicht so hoch pumpen kann.
  • Wenn die Giraffe noch dazu auf einem hohen Berg lebt, wo der Luftdruck niedriger ist als auf Meereshöhe, muss sie sich etwas bücken und einen kürzeren Strohhalm verwenden.
  • Alkoholismus ist auch eine Endlösung für Giraffen, da die Dichte von Alkohol geringer ist als die von Wasser, sodass selbst eine größere Giraffe einen Cocktail mit einem Strohhalm trinken kann. Berggiraffen, die Alkohol bevorzugten, waren während der Evolution wahrscheinlich leichter zu erbeuten, da sie von alleine kippten. Die Tatsache, dass wir im Hochgebirge keine Giraffen finden, beweist die Theorie eindeutig.

Wer mehr Wert auf Erfahrung als auf Berechnungen legt, ist gezwungen, an sich selbst zu experimentieren. So habe ich mein Wissen auch erworben: Zuerst habe ich begonnen, Alkohol mit einem Strohhalm auf Meereshöhe zu konsumieren …

Ähnliche Beiträge

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *