Der schwergewichtige Luftballon
Wie schwer ist Luft?
Forschungsfrage
Menschen, Tiere und Gegenstände: Alle haben ein unterschiedliches Gewicht. Aber wie schwer ist eigentlich Luft? Und kann Luft ihr Gewicht verändern? Diskutiere das in der Gruppe und notiert die Ideen. Fehlt dir noch das Forschungsprotokoll?
Hier geht’s zum ForschungsprotokollDas brauchst du:
- 2 x Holzstäbchen (z. B. Schaschlik-Spieße)
- 2 x Luftballons
- Klebeband
- Lineal
- Filzstift
- 2 x gleich große Flaschen oder Bücherstapel (mindestens 15 cm hoch)
1
Bestimme die Mitte der beiden Holzstäbchen mit einem Lineal und markiere sie mit dem Filzstift.
2
Befestige an den Enden eines Stäbchens mit Klebeband jeweils einen Luftballon.
Wichtig!
Blase die Luftballons (noch) nicht auf!
3
Befestige das zweite Stäbchen an beiden Enden mit Klebeband an zwei gleich großen Gegenständen. Am besten eignen sich dafür Bücherstapel oder mit Wasser gefüllte Flaschen.
4
Lege anschließend das unbefestigte Stäbchen über die Mitte des anderen Stäbchens, sodass sich ein Kreuz bildet.
Achtung!
Damit das Stäbchen mittig liegt und nicht runterfällt, helfen dir die Markierungen.
5
Nimm jetzt einen der beiden Luftballons vom Holzstäbchen ab und puste ihn kräftig auf. Befestige ihn dann wieder am Stäbchen und lege es zurück auf das kurze Stäbchen. Was bemerkst du?
Viel Spaß!
Wenn du wissen willst, warum das Stäbchen mit dem aufgeblasenen Luftballon nach unten kippt, lies weiter.
Welche Phänomene stecken hinter dem Experiment?
Nicht nur feste Materie wie Menschen, Tiere oder Gegenstände haben ein bestimmtes Gewicht. Auch Luft wiegt etwas, nämlich 1,3 Gramm pro Liter. Wird das Stäbchen mit den beiden Ballons exakt mittig platziert, macht sich das zusätzliche Gewicht der Luft bemerkbar.
Das kennst du aus dem Alltag
Der aufgeblasene Luftballon ist schwerer als der andere Ballon. Daher kippt das Stäbchen mit dem aufgeblasenen Luftballon nach unten. Das ist ganz ähnlich wie bei einer Wippe, bei der sich die schwerere Person nach unten bewegt.
So wird dieses Phänomen in der Luft- und Raumfahrt genutzt
Dass Gase wie unsere Luft ein Gewicht haben, klingt erst einmal überraschend. Aber auch wenn wir es nicht spüren, drückt andauernd das Gewicht der ganzen Luft, die sich über uns befindet, auf unseren Körper: Man könnte sagen, dass wir andauernd eine riesige Säule Luft auf unseren Schultern tragen. Nur sind wir das eben so gewöhnt, dass wir nichts davon merken. Auf anderen Planeten ist dieser Druck ganz anders. Zum Beispiel auf der Venus, wo die Atmosphäre sehr viel dichter ist. Wenn eine Sonde dort landen soll, muss man das berücksichtigen. Sonst wird sie unter der Last der Atmosphäre schnell zerquetscht, wie das zu Beginn der Raumfahrt auch passiert ist.
