Hoe werkt het Magnus effect?

Het magnuseffect is de naam die wordt gegeven aan het fysische fenomeen dat de draaiing van voorwerpen in een vloeistof of in lucht hun voorwaartse beweging beïnvloedt. Het is een samenspel van verschillende effecten, waaronder het Bernoulli-effect en de vorming van grenslagen in het viskeuze medium rond het bewegende voorwerp. Het is genoemd naar de Duitse natuurkundige Heinrich Gustav Magnus. Deze toonde het verschijnsel in 1852 experimenteel aan en verklaarde daarmee een baanafwijking die ronddraaiende kogels kregen. Het was Lord Rayleigh die in 1877 een theoretische verklaring opstelde om de baan van tennisballen met ‘spin’ te kunnen verklaren.

Een snel draaiend en snel lineair bewegend voorwerp veroorzaakt een soort draaikolk van roterende lucht om zich heen en achter zich. Aan één kant van het voorwerp beweegt de draaikolk in dezelfde richting als de luchtstroom. Aan de andere kant bewegen het oppervlak en de daaraan ‘klevende’ lucht tegen de lineaire luchtstroom in. De luchtdruk wordt lager dan de atmosferische druk met een factor evenredig aan het kwadraat van de snelheid, en in de richting van de lagere druk zal er een effectieve kracht haaks op de bewegingsrichting zijn. Het lijkt op het gedrag van een vleugelprofiel in een laminaire luchtstroom.