LXXI. Ueber den Ausfluß und den Druk des Sandes. Schreiben des Hrn. Huber-Burnand an Hrn. Prof. Prevost.

Aus den Annales de Chimie. Junius 1829. S. 159.

(Hr. Huber-Burnand hat vor zwei Jahren der Société de Physique et d'Histoire naturelle de Genève ein Anemometer vorgelegt, in welchem die Stärke und die Dauer des Windes durch die Menge Sandes bemessen wird, welche durch eine Oeffnung entweicht, deren Größe nach der Stärke des Windes zu- und abnimmt. Hr. Prevost fragte in dieser Hinsicht: ob der Sand sich nicht, bis auf einen gewissen Grad, wie flüssige Körper verhalt, und ob sein Fall nicht folglich um so viel schneller ist, als das Gefäß, in welchem er sich befindet, groß ist und er hoch in demselben liegt: er deutete zugleich die Untersuchungen an, die man über die Art, wie der Sand bei seinem Druke wirkt, anstellen könnte. Hieraus entstanden folgende Versuche, welche Hr. Huber in seinem Schreiben an Hrn. Prevost mittheilte¹²⁵⁾.

Meine frühesten Versuche haben mich gelehrt, daß wenn man einen nur etwas regelmäßigen Fall an dem Sande erhalten will, er durchaus mit der höchsten Sorgfalt durchgesiebt werden muß, und nie so fein seyn darf, wie Mehl. Sand, wie ihn die Gießer brauchen, wäre zu fein zu diesem Zweke; sein Fall würde zu oft unterbrochen werden, ohne daß man eben die Ursache hiervon anzugeben vermöchte; er würde in Massen fallen; dafür taugt aber derjenige, den die Ziegelbrenner zu Dachziegeln (tuiles) brauchen, wenn man ihn sorgfältig durch einen Baumwollen-Flor, den man betilles¹²⁶⁾ nennt, durchgesiebt hat, desto besser: er fließt mit der größten Leichtigkeit. Dieser Flor (gaze) hat 15 Faden durchkreuzt von 18 im □ Centimeter. Noch eine andere Bedingung zum Ausfließen des Sandes, wenn es ohne Unterbrechung geschehen soll, ist diese, daß die Oeffnung, durch welche der Sand ausfließt, wenigstens 2 Millimeter Weite hat.

Nachdem ich diese Bedingungen kennen gelernt hatte, konnte ich weiter gehen. Ich verschaffte mir eine hölzerne Kiste von 8 Decimeter Weite, und eine andere von 12 Decimeter Höhe und Einen Decimeter im Durchmesser.

Beide waren oben offen, und auf ihrem Boden mit vier kreuzweise gestellten und in Falzen laufenden Schiebern versehen, so daß man den dadurch entstehenden Spalt nach Belieben verlängern und erweitern konnte. Ich sorgte dafür, diese Schieber gehörig zu verdünnen, indem ich sie gegen den äußeren Rand hin schief abgedacht zuschnitt, damit die Oeffnung nicht durch die Dike des Holzes litte, wovon ich bereits früher die Nachtheile kennen gelernt habe. Um leichter arbeiten zu können, stellte ich beide Kisten auf vier Füße, und versah mich mit einer sehr genauen Sekunden-Uhr, die hier durchaus nothwendig ist. Ich hatte ferner eine graduirte Glasröhre, in welcher ich die erhaltenen Volumen maß und sehr empfindliche Wagen mit den genannten metrischen Decimal-Gewichten.

Bei den schwierigsten und zartesten Versuchen nahm ich Statt der hölzernen Schieber metallne, die in Millimeter getheilt waren: indessen ließen auch diese noch in Hinsicht auf die höchste Genauigkeit manches zu wünschen übrig.

Ich werde meine Untersuchungen in zwei Theile theilen, wovon die einen das Ausfließen des Sandes insbesondere, die anderen hingegen |272| mehr den Druk betreffen, und die Phänomene bei ersterem erklären helfen können.

I. Ausfließen des Sandes.

§. 1. Die Menge Sandes, die während einer gewissen Zeit aus einer gewissen Oeffnung ausfließt, war sowohl dem Volumen als dem Gewichte nach, vollkommen gleich, der Sand mochte im Anfange des Versuches hoch oder tief in der Kiste stehen, d.h. die Höhe desselben mochte Anfangs noch so verschieden seyn. Indessen hatten zuweilen einige Abweichungen, um zwei oder drei Gramm zu wenig oder zu viel, Statt, die meistens durch die Schwierigkeit entstanden, welche man beim Aus- und Einheben des zur Aufnahme des Sandes bestimmten Gefäßes findet. Diese Abweichungen glichen sich aber aus und verschwanden, wo es sich um Mengen von vier- bis fünfhundert Gramm handelte.

Gewöhnlich brauchte man drei Minuten zu dieser Beobachtung; man wog die zwei Mal nach einander während 90 Sekunden erhaltenen Mengen, und wenn sie gleich waren, galten sie für gut, wurden sie zusammengeschüttet, und dann mit anderen verglichen, die man auf ähnliche Weise aus anderen Höhen der Sandsäule erhielt. Obschon die Unterschiede in den Höhen des Sandes zuweilen um das Zehnfache verschieden waren, blieben die Resultate doch immer vollkommen ähnlich.

§. 2. Wenn der Sand durch einen Spalt von 2–3 Millimeter Breite ausfloß, so stand die Menge desselben immer in geradem Verhältnisse zur Länge des Spaltes: hieraus läßt sich eine höchst brauchbare Anwendung auf gewisse Maschinen in der Physik ableiten. Die mindeste Abweichung von der Breite des Spaltes veranlaßt aber eine solche Zunahme in der Menge des ausgeflossenen Sandes, daß das einfache Verhältniß der Flächen der Oeffnung überschritten wird: wenigstens ergab sich dieß bei den unvollkommenen Mitteln, die mir zu Gebote standen.

§. 3. Der Sand, der aus den Seiten-Oeffnungen in den Wänden der Kisten herausfloß, floß mit derselben Geschwindigkeit, die Höhe der Sand-Säule mochte übrigens noch so verschieden seyn. Wenn die Löcher in der Wand der Kiste aber horizontal und nicht beinahe eben so weit waren, als das Brett dik war; so fiel auch nicht ein Körnchen Sand aus diesen Seiten-Oeffnungen aus, und wenn der Sand auch noch so hoch in der Kiste stand.

§. 4. Wenn man Sand in eine, zwei Mal unter einem rechten Winkel gekrümmte, Röhre schüttet, so steigt er nicht, wie Flüssigkeiten, in der gegenüberstehenden Röhre empor; er breitet sich selbst in |273| der horizontalen Röhre nur in einer geringen Entfernung von der Krümmung weg aus.

§. 5. Man mag auf den Sand in der Kiste was immer für einen Druk wirken lassen, so hat dieser Druk doch nie einen Einfluß auf die Menge Sandes, welche durch eine gewisse Oeffnung am Boden oder an der Seite der Kiste ausfließt. Man hat Versuche unter Druk von 12–25 Kilogramm schweren Eisenstüken angestellt.

§. 6. Wenn man ein Lineal senkrecht in die Sand-Säule genau in der Richtung der unteren Oeffnung einstekt, so senkt es sich in dem Sande und mit dem Sande, ohne sich auf irgendeine Seite zu neigen, in vollkommen gleichförmiger Bewegung beinahe so regelmäßig, wie eine Uhr läuft.

Ein Lineal von 38 Centimeter konnte man nach Belieben in einer Sekunde oder in einer Minute um Ein Centimeter sinken lassen. Ein kleines Eimer-Rad, das man innerhalb der Kiste angebracht hatte und an dessen Achse außen ein Zeiger befestigt war, bewegte sich gleichfalls mit erstaunenswerther Regelmäßigkeit, aber höchst langsam. Wenn das Lineal, Statt in den Mittelpunkt der Bewegung gestellt zu werden, näher an die Wände der Kiste gestellt wird, so neigt es sich mit einer wunderbaren Gleichförmigkeit, und bewegt sich so gleichförmig, wie ein Zeiger an der Uhr. Zu gleicher Zeit senkt es sich aber, und rükt dem Mittelpunkte der Bewegung näher.

Die Geschwindigkeit, mit welcher dieses Lineal sich bewegt, hängt also erstens von der Stelle ab, welche dasselbe in der Kiste einnimmt, und dann von dem Grade der Weite der Oeffnung, durch welche der Sand ausfließt. Wahrscheinlich verhält sie sich auch wie die Proportion, in welcher die Fläche der Oeffnung zur Größe der Kiste steht, indem sie von der Menge des Sandes abhängt, welche jeden Augenblik ausfließt und in der Kiste selbst zurükbleibt.

Mit etwas mehr Sorgfalt und mit einigen Abänderungen an der Vorrichtung wird man wahrscheinlich den Gang von beweglichen Körpern, die durch die Reibung des Sandes in Bewegung gesezt werden, noch regelmäßiger machen können.

Ich will hier noch bemerken, daß vielleicht keine andere natürliche Kraft auf Erden vorhanden ist, die von sich selbst eine vollkommen gleichförmige Bewegung erzeugt, welche weder durch Gravitation, durch Reibung, oder durch Widerstand der Luft leidet. Wir sehen hier, daß die Höhe der Sand-Säule keinen Einfluß auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Sandes hat: sie macht deu Ausfluß des Sandes weder schneller noch langsamer. Was die Reibung betrifft, so wird sie hier, weit entfernt einen Widerstand zu bilden, vielmehr selbst die unmittelbar wirkende Ursache der Regelmäßigkeit und Gleichförmigkeit der Bewegung, wie meine unten anzuführenden Versuche erweisen werden. |274| Was endlich den Widerstand der Luft in dem Inneren einer sich bewegenden Sand-Säule betrifft, so muß dieser sehr unbedeutend seyn, weil kein Körnchen während derselben frei fällt. Die Sand-Uhr, diese älteste aller Uhren, beruhte also auf einer weit philosophischeren Grundlage, als man gewöhnlich glaubt, und ich schmeichle mir, daß meine Untersuchungen vielleicht in Künsten und Wissenschaften ihr nüzlich seyn könnten.

§. 7. Nachdem ich den Sand in seiner Bewegung kennen gelernt hatte, untersuchte ich auch sein Verhalten, wenn er auf irgend einer Fläche in einem Haufen da liegt.

Ich fing an einzelne Sandkörnchen auf eine bewegliche Fläche zu legen, die man unter einem beliebigen Winkel neigen konnte. Sie bewegten sich nicht ehe, als bei einer Neigung der Fläche unter wenigstens 30°. Einige blieben jedoch auch noch unter einem Winkel von 40° liegen: über diesen hinaus folgte jedes Körnchen dem Geseze der Schwere, und glitt die schiefe Fläche hinab.

Der Sand stellt sich niemals durch sich selbst in eine vollkommene Ebene; die Winkel, unter welchen er sich am liebsten aufstellt, nachdem er irgendwo in Masse herabstüzte, sind beinahe immer Winkel von 30 bis 33 Graden: selten hält er sich unter Winkeln von 35°.

In einem Haufen gut durchgesiebten Sandes dienen die unteren Schichten, die unter einem Winkel von 30° gegen den Horizont geneigt sind, als natürliche Stüze der oberen: der größte Theil des Gewichtes der lezteren aber wird von jenem Theile der horizontalen Fläche getragen, an welchen sie stoßen. Wenn man jenen Theil des Bodens wegnimmt, auf welchen sie sich stüzen; so fließt alsogleich die ganze Schichte aus, und läßt diejenige unangegangen sehen, auf welcher sie ruhte, und zwar unter einem Winkel von 30 bis 33 Graden geneigt. Hieraus erklärt sich, warum der Sand nie durch horizontale Oeffnungen ausfließt, wenn sie tiefer als weit sind; denn in diesem Falle finden die oberen Schichten ihre Stüzpunkte an den Wänden des Gefäßes selbst, und ein absolutes Hinderniß an den unteren Schichten.

Hängt diese Erscheinung von der Form der Sandkörner ab? Wenn sie mehr Regelmäßigkeit in ihrer Form hätten, konnte man dieß vermuthen; allein, wenn man die Sandkörner unter dem Vergrößerungs-Glase betrachtet, so findet man so mannigfaltige Formen, ein solches Mißverhältniß daß man unmöglich bei dieser Idee länger verweilen kann. Der größte Theil dieser Körner ist nichts anderes, als kleine, krystallisirte, weiße, abgeplattete Blätter, die auf verschiedene Weise zulaufen; man findet darunter graues, gelbes, braunes Gestein von so mannigfaltigen Formen, daß man nimmermehr besondere Kategorien für sie aufzustellen vermag.

Um zu bestimmen, ob die Form der Theile bei der Anreihung derselben zu Haufen etwas vermag, nahm ich auch andere Dinge, als Sand, z.B. Erbsen oder Schrote¹²⁷⁾, obschon sie sich etwas mühsamer in Haufen bringen ließen, denselben Winkel zu erhalten suchten, und in jeder Hinsicht denselben Gesezen folgten.

II. Druk des Sandes und anderer körnerartigen Dinge.

§. 1. Ich legte ein Ei auf den Boden einer Sand-Kiste, und dekte dasselbe mit einigen Zoll hoch Sand; den Sand belud ich mit einem Druke von 25 Kilogrammen. Dieser Versuch entsprach der Erwartung, die ich mir im Voraus von demselben machte: das Ei blieb ganz bei dem ungeheueren Druke, mit welchem ich dasselbe belud.

Ich habe diesen Versuch wiederholt, und den Sand dabei in Bewegung gebracht, indem ich ihm einen Ausgang auf dem Boden der Kiste verschaffte: das Resultat blieb hier dasselbe, das Ei mochte in der Mitte der Sandmasse oder auf dem Boden des Gefäßes aufliegen.

Dieser Versuch beweist, daß der Druk der Eisenmasse von 25 Kilogramm durch die Dazwischenkunft des Sandes nach allen Seiten hin zerstreut und abgeleitet wurde. Er beweist ferner, daß ein in einer Masse Sandes versenkter Körper von dem Sande so geschüzt wird, wie wenn er sich in einer Flüssigkeit befände, obschon der Sand ganz anders auf die Wände des Gefäßes wirkt, das ihn einschließt, als eine Flüssigkeit auf dieselben wirkt.

Da diese Schlüsse etwas paradox zu seyn scheinen, so entschloß ich mich zu einer noch entscheidenderen Probe.

§. 2. Ich nahm eine an beiden Enden offene Röhre, und stelle das eine Ende derselben senkrecht in eine kleine horizontale hölzerne Röhre, die wieder mit einem ihrer Enden sehr genau in eine senkrechte cylindrische Büchse von Einem Centimeter im Durchmesser und von 21 Centimeter Höhe paßte.

Ich füllte diese Büchse mit Queksilber, wie man das Queksilber-Gefäß an einem Barometer mit demselben füllt. Es stieg auf seine statische Höhe in der senkrechten gläsernen Röhre, und ich bezeichnete diese Hohe an derselben. Hierauf brachte ich an dieser Büchse eine große Röhre aus Eisenblech an, die 3 1/2 Centimeter im Durchmesser und 65 Centimeter in der Länge hielt, und füllte diese sacht mit Sand, damit das Queksilber nicht aus der Röhre aussprizte.

Ich hatte nun ein wahres Barometer, um das Gewicht des Sandes zu bestimmen: der Druk der Luft war auf beiden Seiten derselbe |276| und Sand und Queksilber konnten sich nach ihren Schweren in's Gleichgewicht stellen. Obschon ich einen Theil des Resultates voraus gesehen hatte, so erstaunte ich doch, als ich wahrnahm, daß der Sand das Gewicht der einen Queksilber-Säule in der Büchse durchaus um nichts vermehrte. Das Queksilber blieb, in der gläsernen Röhre, mit einem kleinen Unterschiede von ungefähr 2 Millimeter, auf seiner alten Stelle, und dieser Unterschied entstand nur, wie ich mich später überzeugte, durch die augenbliklichen Schwankungen, welche das Queksilber während des Versuches erlitt; als der ganze Apparat in vollkommener Ruhe stand, trat das alte Niveau wieder ein. Der Versuch ließe sich weit leichter mit einer heberförmig gekrümmten Röhre machen; allein es war keine bei der Hand.

Ich nahm den Sand vom Queksilber weg, in welches er sich durchaus nicht einsenkte, und schüttete Statt des Sandes 1 1/2 Kilogramm trokene Erbsen in die blecherne Röhre. Auf diese legte ich noch ein Gewicht von einem Kilogramm, und brachte noch überdieß einen so starken Druk mit der Hand an, daß ich fürchtete die ganze Maschine würde in Stüke brechen. Das Queksilber blieb in der gläsernen Röhre auf derselben Höhe wie vor: es stieg nicht um Ein Millimeter. Ich ließ den Apparat mehrere Tage lang mit den Erbsen und mit dem Gewichte beladen, ohne ein anderes Resultat zu erhalten. Das Gewicht des Sandes und der Erbsen wirkte also nicht auf das Queksilber.

Diese Abwesenheit alles Drukes auf den Boden des Gefäßes erhellt noch mehr aus folgenden Versuchen.

§. 3. Ich nahm dieselbe Röhre aus Eisenblech, und hing sie an einem sehr empfindlichen Wagebalken auf; ich brachte sie in's Gleichgewicht, und stellte sie so, daß sie beinahe bis auf den Fußboden herabreichte. Auf dem Fußboden selbst brachte ich einen kleinen dichten hölzernen Cylinder von 5 bis 6 Decimetern Höhe an, dessen Durchmesser aber etwas kleiner war, als jener der blechernen Röhre, so daß diese denselben umfassen und frei in senkrechter Richtung um denselben auf und nieder spielen konnte, wie der Wagbalken auf und nieder stieg.

Ich wägte nun eine gewisse Menge trokener Erbsen, und gab sie in die blecherne Röhre. Diese verlor nun auf der Stelle ihre Beweglichkeit, indem sie schwerer ward: indessen hatte sie keinen Boden, und die Erbsen mußten ihre Stüze auf der oberen Fläche des am Fußboden befindlichen Cylinders gefunden haben.

Ich legte hierauf in die Wagschale einige Gramm, und fuhr mit dem Zusezen kleiner Gewichte so lang fort, bis die Wagschale zog, |277| die blecherne Röhre über den Cylinder am Fußboden in die Höhe stieg, und die Erbsen Heraussielen, die in der Röhre enthalten waren.

Das Gewicht, welches ich nöthig hatte, um die blecherne Röhre über den Cylinder zu heben, war, bis auf ein paar Gramm, der Schwere der Erbsen gleich, die ich in die Röhre gethan hatte: der Unterschied betrug nur 20 Gramm, während die Erbsen doch mehr als 1 1/2 Kilogramm wogen. Es schien demnach, daß die Röhre sich mit dem ganzen Gewichte der Erbsen belastet hat, denen sie als Stüze diente.

Dieser Versuch gelang mit den verschiedensten Schweren, und selbst bei noch an den Erbsen ausgesehen Gewichten: er traf öfters bis auf 8–10 Gramm.

Man könnte jedoch noch den Einwurf machen, daß der untere Cylinder gewisser Maßen das Gewicht der Säule stüzte. Es mußte demnach die Gegenprobe vorgenommen werden, und ich kehrte daher den Versuch um.

§. 4 und 5. Ich stellte dieses Mal die Röhre fest, indem ich sie mittelst zwei Schnüren an zwei Seiten-Stüzen hängte, während ich den kleinen dichten Cylinder an der Wagschale anbrachte, so daß, da das Gleichgewicht vorher hergestellt war, derselbe einen halben Zoll tief in die blecherne Röhre eingeführt wurde, und bei dem geringsten hinzukommenden Gewichte derselbe hinabgezogen und seine Ladung fallen lassen konnte.

Ich schüttete nun 1 1/2 Kilogramm Erbsen in die Röhre, und dessen ungeachtet senkte der hölzerne Cylinder sich nicht, der vollkommen frei war. Ich sezte noch ein Kilogramm und noch andere Gewichte zu, und er wankte nicht. Man könnte indessen sagen, daß der kleine Cylinder an den Wänden der blechernen Röhre hängen blieb. Um diesen Einwurf zu beseitigen, und den Versuch noch einleuchtender zu machen, gab ich den Cylinder gänzlich auf, und bediente mich bloß einer hölzernen Scheibe von größerem Durchmesser, als der Durchmesser der blechernen Röhre, und brachte diese gegen das Ende der Röhre. Ich mußte aber in die Wagschale das nöthige Gewicht legen, um die Scheibe und die Röhre immer mit einander in Berührung zu erhalten. Dieses Gewicht betrug gewöhnlich zwischen 10 und 15 Gramm.

Ich füllte nun die Röhre aus Eisenblech mit 1 1/2, bis 2 Kilogramm Sand und brachte, noch oben auf der Sand-Säule andere Gewichte an. Die Scheibe, die nur durch das schwache Gewicht von 12 bis 15 Grammen gegen die Rohre angehalten wurde, machte dessen ungeachtet nicht die geringste Bewegung. Wenn man eben dieses Gewicht von einigen Grammen auf den Rand der Scheibe gelegt hätte, |278| der rings um die Röhre vorstand, so würde die Scheibe sicher gezogen haben; denn sie blieb durch dieses Gewicht allein gegen die Röhre gehalten. Bei der geringsten Berührung mit dem Finger entwich der Sand unten bei der Röhre, und fiel in das unten angebrachte Beken.

Die Scheibe hielt also den Sand zurük, ohne das Gewicht desselben zu tragen: dieses Gewicht ruhte ganz auf den Wanden der blechernen Röhre. Zehn Gramm wären hinreichend gewesen, um die Scheibe aus ihrer Stellung zu bringen; und doch behielt sie dieselbe. Sie hatte also nicht den ganzen Druk der Sand-Säule zu tragen.

§. 6. Um alle Zweifel zu beseitigen, gab ich auch die Wage auf. Ich stellte bloß eine Kufe mit Wasser unter die Röhre aus Eisenblech, die ich befestigte, und legte die Scheibe, mit der glatten Seite oben, auf das Wasser. Ich zog die Röhre herab, daß sie mit ihrem unteren Ende die hölzerne Scheibe beinahe berührte, und goß so viel Wasser zu, daß durch das bloße Gewicht des überschüssigen Wassers die Scheibe gegen das untere Ende des Wassers angedrükt wurde. Nun füllte ich die Röhre mit trokenen Erbsen. Die Scheibe rührte sich nicht von der Stelle. Sie hielt bloß die Erbsen zusammen, die, ohne sie, in das Wasser gefallen seyn würden: die Erbsen drükten aber nicht auf sie; denn der mindeste Druk auf die Scheibe würde sie von der Röhre entfernt und den ganzen Apparat zerstört haben.

§. 7. Ich ließ alles in demselben Zustande, und goß Wasser in die Röhre von Eisenblech. Es blieb ziemlich lang mit den Erbsen in derselben, bis auf ein Mal durch die zusammengedrükte Luft, die unten bei der Röhre herausfuhr, die Scheibe schief gestellt ward, und die Erbsen und das aufgeschüttete Wasser zugleich in die Kufe rannen. Einen ähnlichen Versuch hat man auch mit Sand angestellt; man hat viel Wasser auf den Sand geschüttet, das ihn durchdrang, und lang im Sande blieb, ehe es ausfloß.

Bei einem anderen, auf eine etwas verschiedene Weise angestellten Versuche nahm der Sand mit dem Wasser eine solche Consistenz an. daß man viele Mühe hatte, ihn aus der Röhre herauszuschaffen: diese trug hier das Gewicht des Sandes und des Wassers zugleich sammt dem Druke der nothwendigen Gewalt, um den Sand herauszutreiben.

§. 8. Man kann alle diese Versuche anstellen, wenn man bloß die blecherne Röhre auf einem kleinen kegelförmigen Sandhaufen halten will, während sie noch auf der Wagschale hängt. Der Sand wird nur dann aus der Röhre entweichen, wann das Gewicht in der anderen Wagschale hinreicht, um ungefähr die Schwere der Rohre und ihres Inhaltes aufzuwiegen.

Eben diese Versuche gelingen auch mit Korn; ich habe sie mit |279| gleichem Erfolge mit Schroten (grenaille) versucht, obschon diese sehr schwer waren.

Man kann sie auch mit einer bloßen Papierrolle anstellen, die mittelst ein paar Faden festgehalten wird. Sie sind dann um so auffallender, als das Gewicht, welches durch das Papier hinzukommt, gegen die ursprüngliche Leichtigkeit desselben um so mehr absticht.

§. 9. Ich habe diese Versuche mit einer unten erweiterten blechernen Röhre angestellt, die viel größer war, als die vorige Röhre: das Resultat war dasselbe. Es unterliegt indessen keinem Zweifel, daß es eine Gränze geben muß, wo der Sand keine Stüze mehr an den Wänden findet; und dieß wird dann seyn, wenn die Neigung dieser Wände gegen den Horizont dieselbe ist, die der Sand als Haufe auf seiner Abdachung anzunehmen pflegt, d.h. ein Winkel von ungefähr 30°. Ich habe mehrere dieser Versuche mit einer cylindrischen Röhre von 4 Zoll im Durchmesser mit demselben Erfolge wiederholt.

§. 10. Nach Allem, was ich wahrgenommen habe, konnte ich vermuthen, daß es sehr schwer halten müßte, den Sand mittelst eines Sezkolbens aus einer Röhre hinaustreiben zu wollen. Ich überzeugte mich hiervon auf folgende Weise. Ich füllte die blecherne Röhre mit Sand und legte sie dann horizontal. Hierauf nahm ich einen hölzernen Cylinder von mehreren Fuß Länge und etwas kleinerem Durchmesser als die Röhre. Ich versuchte nun den Sand bei dem einen Ende aus der Röhre herauszutreiben, indem ich an dem anderen Ende mit obigem Cylinder auf denselben drükte: allein es war unmöglich; ehe würden die Wände der Röhre geborsten seyn, als der Sand auch nur einen Zoll breit nachgegeben hätte. Ich neigte die Röhre unter einem Winkel von 20° gegen den Horizont, so daß selbst die Schwere dem Ausfließen des Sandes hätte zu Hülfe kommen sollen; auch auf diese Weise war es unmöglich, und würde es noch mehr gewesen seyn, wenn man die Röhre in entgegengesezter Richtung geneigt hätte. Hieraus erklärt sich nun sehr deutlich, wie es kommt, daß eine Mine oder ein Bohrloch beim Sprengen mit Sand gefüllt eben so gut sprengt, als auf die gewöhnliche Art.

Yverdun. 15. Jan. 1829.

P. S. 1) Wenn man in dem Versuche über den Druk §. 2. Wasser in die Röhre gießt, welche die Erbsen enthält, so wird man das Queksilber in der entgegengesezten gläsernen röhre um 1/14 seiner Gesammt-Höhe steigen sehen, und dieses Steigen correspondirt mit der specifischen Schwere dieser beiden Flüssigkeiten. Das Wasser wirkt also hier allein auf seine gewöhnliche Weise: die Erbsen hingegen äußern keinen Druk auf das Queksilber.

2) Noch eine Art den Versuch mit der Röhre anzustellen, ist |280| folgende, die jeder nachmachen kann. Man nehme eine Röhre aus Eisenblech von 3 Centimeter (1 Zoll) im Durchmesser und von beliebiges Länge: sie sey an beiden Enden offen. Man nehme ferner ein Blatt feines Papier und rolle es um das eine Ende dieser Röhre, damit es die Form desselben bekommt; ziehe es hierauf von der Röhre ab, mach es an seinen Rändern mit Wasser naß, bringe es wieder auf das Ende der Röhre und befestige es auf demselben bloß mittelst seiner nassen Ränder. Man stelle nun die Röhre mit diesem, mittelst Papieres geschlossenem, Ende auf ein Brett und fülle sie mit Sand. Man hebe sie nun ganz sacht, und man wird sie, senkrecht gehalten, herumtragen können, ohne daß ein Körnchen Sandes entweicht. Das Papier klebt indessen nur sehr leicht an der Röhre.

3) Es wäre der Mühe werth eine Sand-Uhr unter die Glole einer Luftpumpe zu bringen, und Versuche im luftleeren Raume anzustellen, um zu sehen, ob einige Veränderung in Hinsicht auf die Schnelligkeit des Ausflusses des Sandes Statt hat¹²⁸⁾.