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Luftballonantrieb: Das Strohhalm-Geschoss

Nach einer Idee von: Hilscher, H. (Hrsg.): Physikalische Freihandexperimente. Bd. 1, S. 31.

strohhalmgeschoss

1. Kurzbeschreibung

Der Bau des Strohhalm-Geschosses bietet die Möglichkeit ein faszinierendes Spielzeug selber zu basteln und die Auswirkungen komprimierter Luft zu erfahren.

Funktionsweise des Strohhalm-Geschosses
Beim Hereindrücken des Stempels in die Luftpumpe wird die Luft schnell komprimiert, das heißt der Druck steigt rasch an. Da die Luftpumpe nur auf einer Seite offen ist, strömt die Luft dann durch den Strohhalm. Wenn sich Luft von einem großen in ein kleines Rohr bewegt, dann wird sie noch schneller. Das heißt, dass sich die Luft in dem kleinen Strohhalm noch schneller bewegt als in der Luftpumpe. Auf das geschlossene Ende des größeren Strohhalms wirkt so eine Druckkraft, die den Strohhalm nach oben treibt.
2.    Anleitung für Lehrkräfte
2.1.    Materialien

Material:

  • Klebestreifen
  • Knete: (1 walnussgroßes Stück + 1 erbsengroßes Stück)
  • 1 Luftpumpe
  • 1 dünner Strohhalm
  • 1 dicker Strohhalm (Der dünne Strohhalm muss leicht in den dicken Strohhalm zu schieben sein.)

Werkzeug:

  • 1 Tube Alleskleber (flüssig)
2.2.    Bauanleitung

Zunächst wird die Abschussvorrichtung hergestellt. Dafür befestigt man den dünnen Strohhalm im Loch der Luftpumpe mit Hilfe des walnussgroßen Stücks Knete (siehe Abb. 1 - 3). Damit die Knete besser an der Luftpumpe haftet, kann diese durch weitere Klebestreifen fixiert werden (siehe Abb. 4).

Beim Pumpen von Luft durch den Strohhalm darf an keiner weiteren Stelle Luft entweichen. Auch auf eine luftdichte Stelle zwischen Strohhalm und Knete sollte geachtet und wenn nötig flüssiger Alleskleber aufgetragen werden (siehe Abb. 5).

Zur Herstellung des Geschosses benötigt man ein erbsengroßes Stück Knete und den dicken Strohhalm. Die Knete wird zu einer Spitze geformt und in ein Ende des Strohhalms gedrückt, sodass sie den Halm luftdicht verschließt (siehe Abb. 6). Dabei sollte so wenig Knete wie möglich verwendet werden, um ein möglichst leichtes Geschoss zu erhalten. Ebenfalls muss beachtet werden, dass die Knete gleichmäßig verteilt wird. Hierdurch erhält das Geschoss eine bessere Flugbahn.

strohhalmgeschoss_abb1
Abb. 1
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Abb. 2
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Abb. 3
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Abb. 4
strohhalmgeschoss_abb5
Abb. 5
strohhalmgeschoss_abb6
Abb. 6
strohhalmgeschoss_abb7
Abb. 7
 
2.3.    Durchführung

Drei, zwei, eins… Zündung – das Geschoss wird gestartet.
Zunächst wird der Stempel der Luftpumpe herausgezogen. Anschließend wird der dicke Strohhalm auf den dünnen gesteckt (siehe Abb. 7) und der Stempel der Pumpe schnell hineingedrückt, sodass das Geschoss in die Luft fliegt.

3.    Tipps und Tricks

Strohhalm-Geschoss:

  • Anstelle von Klebestreifen kann auch Paketklebeband verwendet werden, da dieses breiter ist.
  • Das Geschoss fliegt zwischen 1,5 - 2 m hoch. Sollte es nur eine geringe Höhe erreichen, kann man mit einer Schere den Strohhalm kürzen, wodurch es leichter wird und höher fliegen kann.
  • Für den dünnen Strohhalm kann man zum Beispiel einen normalen Trinkhalm verwenden und für den dicken eignet sich ein Cocktail-Strohhalm.
  • Gelegentlich sollte die Verbindung zwischen der Knete und dem dünnen Strohhalm überprüft und wenn nötig mit Alleskleber fixiert werden.

Alternative:

  • Das Strohhalm-Geschoss kann durch Papier-Leitwerke ergänzt und verziert werden. Hierdurch sieht das Geschoss noch faszinierender aus. Die Flügel sollen die Stabilität erhöhen.
  • Achtung: Beim Bau eines Geschosses mit Papierflügeln muss darauf geachtet werden, dass das Geschoss vor dem Anbau der Flügel gekürzt wird. Ansonsten ist sie zu schwer, wodurch das Geschoss eine geringere Höhe erreicht.
  • Bauanleitung: Nachdem die Abschussvorrichtung angefertigt worden ist, wird das erbsengroße Stück Knete in den dicken Strohhalm gesteckt. Anschließend werden mit Hilfe der Schablone vier Papierflügel ausgeschnitten und mit einer Schere an den gekennzeichneten Stellen eingeschnitten. Die entstandenen vier Rechtecke klappt man nun abwechselnd nach vorne und hinten um. Durch diese Rechtecke kann das Papier-Leitwerk mit Klebestreifen an den Strohhalm angebracht werden. Dieser Vorgang wird mit den restlichen drei Leitwerken wiederholt.
  • Zeichnungen zum Geschoss: (Abb. 8 dient als Schablone)
strohhalmgeschoss_abb8
Abb. 8
strohhalmgeschoss_abb9Abb. 9 strohhalmgeschoss_abb10Abb. 10 strohhalmgeschoss_abb11Abb. 11

 

Arbeitsanleitung herunterladen:

Anleitung Strohhalm-Geschoss

 

4.    Weiterführende Literatur

Hilscher, H. (Hrsg.): Physikalische Freihandexperimente. Bd. 1 Mechanik. Köln: Aulis Verlag Deubner, 2004 (Seite 31 - 32).

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