Die Physikusse präsentieren Experimente zum Mitmachen und Mitraten.
Luftballonduell
Zwei Luftballons sind durch einen Schlauch verbunden. Der Schlauch wird in der Mitte abgeklemmt, so dass keine Luft durchkommt.
Auf der einen Seite ist der angeschlossene Luftballon ein klein wenig aufgeblasen. Auf der anderen Seite ist der Luftballon fast
vollständig aufgeblasen.
Was passiert beim Öffnen des Ventils ?
Die Luft aus dem kleinen Ballon geht vollständig in den großen Ballon. Das ist faszinierend unerwartet.
Warum ist das so? Man kennt das vom Reinpusten: anfangs ist es schwierig, Luft in den Luftballon reinzupusten. Der Widerstand ist groß. Je mehr man ihn aufbläst, desto leichter geht das, da das Gummi überdehnt wird (nicht Newtonscher Bereich). Genauso ist das hier auch. Der kleine Luftballon drückt die Luft stärker zusammen, als der große Ballon. Und so schafft es der kleine seinen Inhalt in den großen zu entleeren.
Kerze auspusten
Zwischen Dir und einer Kerze stehen abwechselnd verschiedene Gegenstände: Eine Glasplatte, eine Flasche oder ein Sieb.
Welche Kerze kannst du auspusten ?
Die Glasplatte hält nicht nur die Luft ab, sondern es entstehen an den Rändern auch kleine Wirbel. Die Luft hat keine Chance, die Kerze auf der anderen Seite zu erreichen.
Pustest Du auf die Flasche zu, folgt die Luft der runden Form und pustet so die Kerze auf der anderen Seite aus.
Das Sieb ist schlicht luftdurchlässig, weshalb du auch hier die Kerze auspusten kannst.
Ball-Tanz
Schaffst Du es, einen Tischtennisball mit dem Fön in der Luft zu halten? Super! Hast Du schon mal probiert, den Ball an jemand anders zu übergeben, so dass dieser weiterhin ein der Luft schwebt? Probier es mal. Das macht Spaß!
Warum das so ist erklären wir am besten mit einem weiteren Experiment:
Bernoulli-Papier
Nimm ein Blatt Papier und puste Luft darunter. Und nun Puste Luft über das Papier. Was kannst du beobachten?
Wenn man über die Oberseite pustet, strömt die Luft strömt auf der Oberseite schneller vorbei. Der Physiker Bernoulli hat vor langer Zeit diese Experimente gemacht und festgestellt, dass eine schnelle Strömung einen niedriger Druck auf der Oberseite zur Folge hat.
Von dem höheren Druck unter der Fläche wird das Klopapier nach oben gedrückt.
Und schon hast du in einem die Erklärung, warum Flugzeuge fliegen können. Da drückt keine Luft den Flügel nach oben, wie man vielleicht annehmen könnte. Im Gegenteil. Man konstruiert die Flügel eine Flugzeuges so, dass die Luft an der Oberseite schneller vorbei strömt. Dadurch gibt es über den Flügeln wenig Druck. Genau wie bei dem Papier, über das du drüber pustest.
CD-Hovercraft
Zum Thema Bernoulli kannst du auch folgendes Experiment nachbauen:
Klebe den Verschluss von einer Trinkflasche auf die Mitte einer CD. Ein Luftballon wird über den Verschluss gestülpt. Der Luftballon wird aufgepustet.
Setzt man die CD auf eine glatte Oberfläche, schwebt diese wie ein Luftkissenboot.
Die Luft aus dem Ballon strömt durch den Verschluss unter die CD und drückt sie ein Stück nach oben. Somit „schwimmt“ die CD auf einem Luftpolster.
