Die Reibungs-Rakete
Wie stark ist die Reibungskraft?
Forschungsfrage
Wenn wir zwei Dinge bewegen und sie sich dabei berühren, entsteht Reibung. Diese Kraft kann, wenn sie stark genug ist, sogar der Schwerkraft entgegenwirken. Nur wie? Mach dir Gedanken und führ dann den Versuch durch. Fehlt dir noch das Forschungsprotokoll?
Hier geht’s zum ForschungsprotokollDas brauchst du:
- Die Bastelvorlage kannst du hier herunterladen und ausdrucken
- 1 x dünner Strohhalm
- Schnur
- Klebeband
- 1 x Münze
- 2 x Perlen (optional)
- Schere
1
Schneide die Rakete aus deiner Bastelvorlage vorsichtig aus.
2
Halbiere den dünnen Strohhalm und klebe beide Stücke oben auf die Rückseite deiner Rakete. Achte darauf, dass die beiden Stücke des Strohhalms 4 cm Abstand voneinander haben.
3
Klebe eine Münze mittig unterhalb der beiden Strohhalme, um die Rakete zu stabilisieren.
4
Fädle ein 2 Meter langes Stück Schnur von unten durch die beiden Strohhalme, sodass oben eine Schlaufe entsteht. Die Schnur sollte ungefähr doppelt so lang sein wie dein Arm.
Optional:
Für den besseren Halt beim Ziehen kannst du zwei Perlen an die Enden der Schnur binden.
5
Befestige die Schlaufe deiner Rakete an einen Haken oder einer Türklinke. Halte die Enden der Schnur leicht auseinander (nicht parallel zueinander) und zieh abwechselnd an ihnen.
Tipp:
Probiere auch aus, was passiert, wenn du eine dickere, dünnere, rauere oder feinere Schnur verwendest!
Wenn du wissen willst, warum die Rakete sich so verhält, lies weiter.
Welche Phänomene stecken hinter dem Experiment?
Wenn sich zwei Dinge bewegen und dabei berühren, entsteht Reibungskraft. Diese Reibungskraft kann der Schwerkraft entgegenwirken und genutzt werden, um ein Objekt nach oben zu befördern. Wenn man am Faden zieht, steigt die Rakete nach oben und rutscht durch die Reibung nicht nach unten. Wenn man dagegen aufhört zu ziehen, wird die Rakete durch die Schwerkraft wieder nach unten gezogen. Mit einem raueren Faden wird mehr Reibungskraft erzeugt und die Rakete rutscht weniger leicht herunter, mit einem weniger rauen Faden passiert das Gegenteil.
Das kennst du aus dem Alltag
Ein ganz einfaches Beispiel aus dem Alltag ist ein rollender Ball: Auf einer glatten Fläche (etwa dem Turnhallenboden) rollt er weiter als auf einer rauen Fläche (etwa auf Sand). Genauso rutscht man mit glatten Schuhsohlen leichter aus als mit rauen. So verläuft auch unser Experiment mit einer glatten Schnur anders als mit einer rauen Schnur.
So wird dieses Phänomen in der Luft- und Raumfahrt genutzt
Die Reibung spielt auch in der Raumfahrt eine große Rolle – und auch da geht es um unterschiedliche Materialien. Etwa beim Wiedereintritt einer Raumkapsel, die durch die Atmosphäre zur Erde zurückkehrt. Dabei trifft die Außenhülle der Kapsel auf die Luftteilchen, was zu hohen Temperaturen führt. Die Materialien, aus denen die Hülle der Kapsel besteht, müssen diese Hitze aushalten – man spricht von einem Hitzeschutzschild. Ein anderes Beispiel sind die Räder eines automatischen Fahrzeugs, das über den Mars rollen soll: Sie müssen im Sand guten Halt finden und dürfen nicht durchdrehen.
