Wasserwerfer

Eine Abkühlung an einem heißen Sommertag: Wasserwerfer machens möglich

Allgemein

Der Wasserwerfer (lat: hydriabolos) wurde 972 (Julianischem Kalender) in Athen von Tákis Évros während seiner ersten Inquisitionsperiode erfunden. Damals wurde der Wasserwerfer (nach seinem Erfinder) Takko genannt. Da dieser Name jedoch nur in begrenztem Ausmaß mit der Funktion eines herkömmlichen Wasserwerfers in Verbindung gebracht werden konnte, wurde der Name 1832 in das auch noch heute gebräuchliche "Wasserwerfer" umgeändert.
Andere Quellen vertreten die Auffassung, dass Minna Krawinkel bereits am 8.3.2103714 v.Chr. in Kreuzberg den ersten Wasserwerfer (Manne Krawinkel) einsetzte.

Theoretisches Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip des Wasserwerfers ist im Grunde genommen ganz einfach zu verstehen. Man nehme ein möglichst großes Gefäß, damit man mit Hilfe der Dekompression einen möglich großen Luftdruck in der Flüssigkeit erhält. Danach schneidet man mit einem Löffel oder einem Industrielaser ein möglichst quadratisches Loch, denn das schaut um einiges besser aus als ein rundes. Achtung jedoch bei dieser Prozedur, da im Inneren des Behälters ja ein wahnsinniger Luftdruck herrscht! Nehmen sie nun einen Schlauch und führen sie ihn durch das Loch. Doch den Luftdruck wird nun das Wasser durch den Schlauch hindurchgepresst und die Zahnpasta spritzt im Raum herum. Die Mathematische Grundlage dafür ist folgende Formel:

[math](Q*p)/(r^2 + 5*t) = D[/math]

• Q ist das maximale Volumen im Behälter B (in Liter)
• p ist der Druck (in Pascal) der von oben auf B einwirkt
• r ist der Radius des Endstücks des Schlauches (in Meter)
• t ist die Temperatur des Wassers in B (in Grad Fahrenheit!)
• D ist die Distanz, die man bei idealen Bedingungen (kein Haus im Weg, kein Gegenwind, etc.) erreichen kann

Bei Berücksichtigung der Schwerkraft und des Luftwiderstandes (nur bei Druckwerten über 3 Mio Pascal notwendig bzw. sinnvoll) wird die Formel noch ein wenig komplizierter:
[math](Q*p)/(r^2*(0,0005*p) + 5*t + q)[/math]
wobei q hier der Windstärke (m/s) beschreibt.

Praktisches Funktionsprinzip:

Und selbst diese, höchst komplexe und schwierige Formel, funktioniert nur wenn der Schlauch parallel zum Boden in einer Höhe von 1 Meter angebracht wurde. Auch wenn diese Formel in der Praxis sogar eventuell wirklich funktionieren sollte, sollte man sich nicht zu 100% auf sie verlassen, da sie, wie fast jede Formel, ein nicht ganz korrektes Ergebnis auswirft. Damit sie jedoch diese Formel so gut wie möglich nutzen können folgt hier ein Beispiel:

Unser Tank Q umfasst insgesamt 10l Flüssigkeit. Man könnte auch Gas oder Wasser hineintun, aber damit es einfach bleibt, nehmen wir für diesen Versuch einfach Flüssigkeit. Der Druck p, der von oben ausgeübt wird, hat bei uns eine Stärke von 3 Pascal. Diesen Druck können sie herstellen, wenn sie z.B. eine Münze auf die Abdeckung des Tanks legen. Damit unser Geschütz auch wirklich weit schießen kann, versuchen wir, den Radius des Schlauchs und die Temperatur der Flüssigkeit möglichst klein zu halten. Nehmen wir hierbei an, das die Flüssigkeit 0° Fahrenheit hat und der Radius 2,5cm sind. Somit ergibt sich folgende Formel:

[math](10 * 3) / (2.5^2 + 0) = D[/math]
Daraus ergibt sich: [math]30 / 6,25[/math]
D ist folglich 4,8 Meter

Anwendungsgebiete

Der moderne Wasserwerfer ist ein vielseitig verwendbares Allzweckgerät. Auch wenn bei Hochleistungswasserwerfern, wie sie zB. Kleinkinder oder Kinder verwenden, der benötigte Druck nur selten durch Münzen erzeugt wird sondern vielmehr durch kleine Kernfusions-Chips, ist ein Wasserwerfer doch ein hervorragendes Instrument, um andere Kinder zu massakrieren oder auch zu töten. Dennoch sollte man vorsichtig sein, wenn man seinem Kind ein solches Spielzeug kauft. Die Gefahr, dass der Kern dieses Geräts überhitzt und eine atomare Kettenreaktion die Folge ist, ist relativ groß. (Bei Benutzungsdauer von über 5 Minuten beträgt die Wahrscheinlichkeit auf eine nucleare Explosion ca. 78,35%)