Experiment 1: Kerzenpumpe Experimente mit Luft - 1 Suppenteller gefüllt mit 1 cm hoch Wasser - 1 Trinkglas - 1 Teelicht - 1 Feuerzeug Stelle das Teelicht in das Wasser auf dem Suppenteller und zünde es an. Nach etwa einer Minute, wenn das Teelicht gut brennt, stülpst du das Trinkglas über das Teelicht. Das Teelicht geht bald aus. Logisch! Denn der Sauerstoff unter dem Glas ist schnell verbraucht. Kaum ist das Teelicht verloschen, dringt Wasser in das Glas ein und das Teelicht schwimmt obenauf. Schließlich steht das Wasser im Glas viel höher als außen drum herum. Die Kerze verbrennt den Sauerstoff der Luft unter dem Trinkglas. Dabei wird die Luft erhitzt, denn die Kerzenflamme ist über 1 000 Grad heiß. Schon in dem Moment, wo wir das Glas über die Kerze stülpen, ist das Glas voll mit heißer Luft. Sobald die Kerze ausgeht, kühlt die Luft im Glas ab. Kalte Luft braucht weniger Platz als Warme, zieht sich also zusammen. Weil das Glas auf dem Teller nie genau dicht abschließt, wird umliegendes Wasser angesaugt. Experiment 2: Das Ei in der Flasche - 1 Glasflasche mit einer großen Öffnung (etwa 3 Zentimeter) - etwas Wasser - Wasserkocher - etwas Speiseöl - mehrere (kleine) gekochte Hühnereier (falls mehrere Versuche nötig sind) Das Wasser wird mit dem Wasserkocher erhitzt und vorsichtig in die Flasche geschüttet. Diese wird verschlossen und kurz geschüttelt. Vorsicht heiß! Der Deckel wird wieder abgenommen und das eingeölte Ei mit der Spitze nach unten auf die Flasche gesetzt. Das wird nun langsam in die Flasche gezogen.
Die Luft in der Flasche, die durch das Schütteln der Flasche mit heißem Wasser ordentlich warm geworden ist, kühlt ab. Kühle kalte Luft braucht aber weniger Platz als warme Luft, zieht sich also zusammen. Der Luftdruck in der Flasche sinkt unter den Luftdruck ausserhalb der Flasche, das Ei wird in die Flasche gedrückt. Weil der Luftdruck außen von allen Seiten gegen das Ei drückt, wird es ziemlich gut in die Flasche gedrückt und bleibt (meistens) heil. Und wie bekommst du das Ei wieder heraus? Dazu musst du die Luftdruckverhältnisse umkehren. Setze die Flasche an den Mund, als ob du aus ihr trinken willst. Das Ei rutscht nach unten in den Flaschenhals und verschließt ihn. Wenn du jetzt in die Flasche pustest, geht das Ei kurz nach oben und lässt die Luft vorbei, wie ein Rückschlagventil. Jetzt ist in der Flasche ein höherer Luftdruck als außerhalb und das Ei wird hinausgedrückt. Experiment 3: Ballonwaage Vor dem Versuch wird die Frage gestellt, ob Luft ein Gewicht besitzt. mehrere Luftballons Schnur Holzstab In der Mitte des Stabes wird ein Stück Schnur befestigt und dieser damit aufgehangen. Der Stab sollte nun genau waagerecht hängen. An einem Ende wird dann ein leerer Luftballon befestigt. Der Stab neigt sich zu dieser Seite. Dann wird der aufgepustete Ballon mit einer vorher daran befestigten Schlaufe an die andere Seite gehangen.
Der Stab neigt sich nun an dieser Seite stärker nach unten. Somit haben wir bewiesen, dass Luft ein Gewicht hat. Experiment 4: Heliummännchen Ballon mit Helium Münzen Tesafilm Der Ballon wird mit Helium gefüllt. An die runde Seite des Ballons werden nun mit Tesafilm 2 Münzen als Beine des Heliummännchens angeklebt. Bei der Anordnung sollte man ein wenig herumprobieren, bis man die richtige Stelle gefunden hat, damit unser Männchen auch richtig laufen kann. Nun genügt nur ein kleiner Stoß und unser Heliumballon läuft von alleine los. Helium ist ein Gas, das leichter ist, als Luft. Die Auftriebskraft lässt den Ballon nach oben steigen. Die beiden Münzen sind aber schon so schwer, das der Ballon nicht losfliegen kann. Die Münzen bleiben also auf dem Boden. Durch die Anordnung der Münzen liegt der Schwerpunkt deutlich unterhalb der Mitte, der Ballon kommt auch nicht ins Rollen, wie man das von Luftballons kennt, die mit Luft gefüllt sind. Wenn wir den Ballon geschickt anstupsen, pendelt er von einer Münze auf die andere. (Das Verhältnis zwischen Gasmenge und Münzgewicht ist also entscheidend für das Gelingen des Experiments) Experiment 5: Fliegende Filmdose leere Filmdose 1 Bogen dünne Pappe Bleistift, Schere, Kleber Backpulver Essig Teelöffel Glas (Durchmesser ca. 5 cm) Man setzt das Glas mit Öffnung nach unten auf die Pappe und zeichnet einen Kreis. Den Kreis ausschneiden und einen Schnitt vom Rand bis zur Mitte machen. Jetzt kann man die Scheibe zu einem Trichter biegen. Den Trichter auf Größe des Bodens der Filmdose biegen und mit Kleber
daran fixieren. Dies ist nun die Spitze unserer Rakete. Jetzt noch 3 Flügel aus Pappe ausschneiden und an die Seite der Dose kleben. Sie sollten nicht den Deckel der Filmdose berühren. Dann sucht man sich einen geeigneten Platz im Freien. Nun gibt man kurz hintereinander je einen Teelöffel Essig und Backpulver in die Filmdose, verschließt diese schnell, schüttelt kurz und stellt sie in Abschussposition. Backpulver und Essigr reagieren chemisch miteinander und setzen das Gas Kohlendioxod frei. Dies führt dazu, dass der Druck in der Dose ansteigt. Irgendwann kann der Deckel dem Druck nicht mehr standhalten und verabschiedet sich mit einem Knall. Experiment 6: Luft-Wasser-Rakete 1 leere 1,5 Liter Plastikflasche 1 Korken Akkuschrauber, Bohrer 1 Fahrradventil 1 Bogen dicke Pappe Tesafilm und etwas Wasser Fahrradpumpe Der Korken wird auf die Länge des Ventils gekürzt und ein Loch hineingebohrt. Das Ventil wird in den Korken geschoben und fixiert. Aus der Pappe schneidet man 3 Flügel für die Rakete aus und befestigt diese mit Tesafilm an der Flasche. Die Flasche wird zu einem Drittel mit Wasser gefüllt und mit dem Korken verschlossen. Die Flasche sollte nun mit dem Hals nach unten auf den Boden gesetzt werden. Die Fahrradpumpe wird dann an das Ventil angeschlossen und nun muss gepumpt werden. Das Experiment sollte immer nur im Freien und mit genügend Abstand zu den Zuschauern durchgeführt werden. Durch Aufpumpen der Flasche steigt der Druck immer weiter an, bis der Korken samt Ventil abgesprengt wird. Das ausströmende Wasser verdrängt dabei die Luft und beschleunigt so die Rakete. Während des Fluges verliert die Flasche immer mehr Wasser, wird dadurch leichter und beschleunigt immer stärker. Hier kann man je nach Flaschengröße noch die Wassermenge optimieren.
Experiment 7: Korken-Kanone leere 1,5 Liter Plastikflasche Korken Schere Ventil Wasser Luftpumpe, Kompressor In die Plastikflasche wird am Boden an der Seite ein Loch geschnitten, etwas kleiner als die Breite des Ventils. Jetzt das Ventil durch die Flaschenöffnung hinein fallenlassen. Es erfordert ein bisschen Übung, bis man das Ventil durch das neu geschnittene Loch wieder greifen kann und in Position ziehen kann. Wenn man einen dünnen Faden oder Draht zur Hand hat, kann man den selbstverständlich vorher durch die Flasche ziehen, das Ventil befestigen, dann kann man das Ventil ganz bequem in seine Öffnung ziehen. Das Ventil wird festgezogen und wenn es zu locker sitzt noch mit Tape abgedichtet. Dann wird ein wenig Wasser in die Flasche gegeben, was zusätzlich zur Abdichtung beiträgt. In den Flaschenhals wir der Korken geschoben. Mit der Luftpumpe oder einem Kompressor wird nun Luft durch das Ventil in die Flasche gepumpt. Der Druck steigt immer weiter an, bis die schwächste Stelle, der Korken nachgibt und aus der Flasche schießt. Gleiches wie bei der Luft-Wasser-Rakete. Nur wird hier nicht die Flasche, sondern der Korken verschossen. Diesmal dient kein Wasser als zusätzlicher Antrieb, der Korken ist leicht genug. Ist deswegen aber auch anfällig für Seitenwind. Wie immer sollte auch hier besonders auf die Sicherheit aller Beteiligten geachtet werden. NIEMALS auf Personen schießen, das kann im wahrsten Sinne des Wortes ins Auge gehen!