1 von 34 Luftdruck und Wind Wetterelemente experimentell erkunden Dr. Norma Kreuzberger, Lohmar Das Wetter begegnet den Schülern jeden Tag vor der eigenen Haustüre, aber auch bei Wettervorhersagen und Wetterkarten im Ferehen. Um das Wettergeschehen besser zu verstehen, sind allerdings genauere Kenntnisse zu den Wetterelementen notwendig. In diesem Beitg lernen Ihre Schüler die Wetterelemente Luftdruck und Wind genauer kennen und können mithilfe einfacher Versuche deren Auswirkungen auf ueren Alltag besser nachvollziehen. Mithilfe vielseitiger Aufgabetellungen verbinden die Schüler ihre eigenen Erfahrungen aus dem Alltag und die neu erworbenen Kenntnisse zu den physikalischen Grundlagen und den damit verbundenen Phänomenen. Im Herbst nutzen Kinder den Wind, um Dchen steigen zu lassen. ngen für u it le n la te s a Mit B ne und einen eine Windfah Windmesser! Das Wigste auf einen Blk Klassen: 5/6 Aus dem Inhalt: Dauer: 7 10 Stunden Luft Was kann dieses ubare Gasgemisch? Kompetenzen: Die Schüler wiederholen ihre Grundkenntnisse zu den Wetterelementen Luftdruck und Wind und erfassen deren Auswirkungen auf die Umwelt und ueren Alltag. beschreiben und erläutern das Wettergeschehen mithilfe der erlernten physikalischen Hintergründe. Wie messe h den Luftdruck? Wie verhalten sh warme und kalte Luft und was hat das Archimedische Prinzip damit zu tun? Was ist Wind und wie entste er? Wie lese h eine Wetterkarte rig? stellen Zusammenhänge zwischen naturwissechaftlhen Sachverhalten und dem Alltag her und grenzen Fachbegriffen ab. Beteiligte Fächer: Erdkunde Physik Chemie Anteil hoch mittel gering Foto: Thinkstockphotos /istockphoto t h c i s n a r o V Wetter und Wind ändern sh geschwind. ; Der Wind heult ja mal wieder gewaltig! ; Heute ist es drückend heiß!. Solche Sprüche und Äußerungen zum Wetter kennen wir alle. Sie zeigen, dass das Wetter in uerem Alltag eine wige Rolle spielt.
9 von 34 Auf dem Mond gibt es kein Wetter!? M1 Stimmt das, kann das sein oder hat sh da einer einen Scherz erlaubt? Vielle wirken dort einfach andere Kräfte als bei u auf der Erde? Oder vielle sorgen ja sogar Außerirdische für dieses ungewöhnlhe Phänomen. Was vermutet ihr? Foto: samxmeg/istockphoto llmond Das Wetter morgen soll ja mal wieder fürcerlh werden. 1 Weißt du was? Du solltest zum Mond liegen. Da gibt es kein Wetter. Dann buchst du dh nie mehr über das Wetter zu ärgern. 2 Was sagst du da? Auf dem Mond gibt es kein Wetter? 3 Nein, denn auf dem Mond und um den Mond gibt es keine Luft, und ohne Luft gibt es kein Wetter. 4 Dann ist die Luft ja etwas ganz Besonderes! 5 Allerdings. Soll h dir mal zeigen, was Luft alles kann? 6
10 von 34 M2 Luft! Wir untersuchen dieses ubare Gemisch genauer Wir können Luft zwar n direkt sehen oder anfassen, allerdings ist sie n ns. Sie beste vor allem aus Stkstoff (78 %), Sauerstoff (21 %) und noch einigen anderen Gasen wie zum Beispiel Kohletoffdioxid. Findet hier heus, was Luft alles kann! Aufgabe 1: Führt die folgenden Versuche nach der Anleitung durch, notiert eure Beobacungen und versuc, eine Erklärung zu jedem Versuch zu inden. Versuch 1: Die Luft buc ihren Platz. Das benötigt ihr pro Gruppe 1 Schüssel mit Wasser 1 Glas und 1 Korken So führt ihr den Versuch durch 1. Füllt die Schüssel mit Wasser und lasst den Korken auf dem Wasser schwimmen. 2. Haltet das Glas senkrec mit der Öffnung nach unten über den Korken und drückt das Glas über dem Korken langsam i Wasser. Beobacungen Was passiert mit dem Korken, wenn das Glas nach unten i Wasser gedrückt wird? Erklärung Wous beste Luft? Die Erde ist von einer Lufthülle von ca. 10 km Dke umgeben. Diese Lufthülle wird Atmosphäre genannt. Hier spielen sh auch die physikalischen Prozesse ab, die man als Wetter bezehnet. Die Luft ist ein Gemisch aus vielen verschiedenen Gasen. Einen sehr wigen Anteil mac neben dem Stkstoff (78 %) der Sauerstoff (21 %) in der Luft aus. Ohne ihn könnten Mechen, Tiere und Planzen n überleben. Man kann die Luft auch als gasförmigen Körper bezehnen. Luft beste aus unterschiedlhen gasförmigen Teilchen. Diese Teilchen bewegen sh ständig frei und ungeordnet im Raum. Sie beapruchen dabei einen bestimmten Platz. Dieser Platz kann n von anderen Teilchen eingenommen werden. Erwärmt sh die Luft, dann bewegen sh die Teilchen schneller im Raum und benötigen mehr Platz. Kühlt die Luft ab, dann bewegen sh die Teilchen langsamer und benötigen weniger Platz.
14 von 34 M3 Dke Luft im Klassenzimmer Luftdruck & Co. Die Luft uerer Erdatmosphäre beste aus unzähligen kleinen gasförmigen Teilchen. Diese drücken mit einem bestimmten Gew auf die Erdoberläche. Dieses Gew erzeugt den sogenannten Luftdruck. Findet hier heus, was genau dahinter steckt. Der Luftdruck Teil 1 Wenn wir dußen auf dem Schulhof stehen, umgibt u eine ganze Menge Luft. Wir haben bisher festgestellt, dass die Luft aus verschiedenen Gasen beste. Diese große Menge an gasförmigen Teilchen hat aufgrund der Schwerkft auf der Erde natürlh auch ein ganz bestimmtes Gew und drückt sozusagen auf uere Köpfe. Foto: Thinkstockphotos/iStockphoto Stell dir eine bestimmte Fläche auf dem Erdboden vor. Auf diese Fläche drückt die Luft durch ihr Gew (Gewskft). Du kant sie dir als Luftsäule vorstellen, die sh senkrec über dieser Fläche (Flächeneinheit) beindet. Man spr von Luftdruck. Ist der Luftdruck hoch, dann beindet sh viel Luft über einer Fläche. Ist er an einer Stelle niedrig, dann beindet sh weniger Luft in der darüberliegenden Luftsäule. Der Luftdruck wird in Hektopascal (hpa) gemessen. Das Gerät zum Messen des Luftdrucks wird Barometer genannt. Auf Meereshöhe beträgt der mittlere Luftdruck 1013,25 hpa. Mit zunehmender Höhe nimmt der Luftdruck jedoch ab. Barometer Der Luftdruck am Boden ist also größer als in der Höhe. Wenn du auf einen Berg steigst, merkst du, dass der Luftdruck nachlässt. Die Luft wird dünner, sagen wir. In sehr großen Höhen ist die Luft so dünn, dass Bergsteiger manchmal sogar Sauerstoffmasken tgen. Aufgabe 1 Die Gik zeigt dir, wie der Luftdruck mit steigender Höhe abnimmt. An der recen Seite der Gik ist die Menge der Teilchen (z.b. vom Sauerstoff) in der Luft dargestellt. Stelle mit dieser Information Vermutungen auf, warum Bergsteiger ab einer gewissen Höhe Sauerstoffmasken benutzen. Erkläre, wie sh der Luftdruck mit zunehmendem Abstand zur Erdoberläche ändert.
18 von 34 Luftdruck messen le gemac! Wir basteln ein Barometer M4 Den Luftdruck kann man mit einem Barometer messen. Die Maßeinheit für den Luftdruck heißt Hektopascal (hpa). Du kant ganz le ein einfaches Barometer selbst herstellen und damit die Veränderungen im Luftdruck jeden Tag dokumentieren. Aufgabe: Bastelt nach folgender Anleitung euer eigenes Barometer. Das benötigt ihr 1 Flasche mit einer großen Öffnung oder 1 Glas 1 Holzspieß 1 großen Luftballon 1 Schere und 1 Rolle Tesailm 1 Zollstock 1 etwas festeren Gummiring So ge ihr vor 1. Schneide aus dem Luftballon ein Stück heus, das größer als die Öffnung der Flasche ist. 2. Ziehe das Luftballotück über die Öffnung und befestige es sorgfältig mit dem Gummiring. 3. Lege den Holzspieß so auf die überspannte Öffnung, dass ein Ende genau auf der Mitte liegt. Klebe den Holzspieß gut mit Tesailm fest. 4. Miss mit dem Zollstock den Abstand zwischen dem anderen Ende des Holzspießes und der Tischoberläche. Notiere den Wert. 5. Wiederhole die Messung nun jeden Tag und notiere die Werte in einer Tabelle. An deinen Messwerten kant du erkennen, ob sh der Luftdruck verändert hat. Aufgabe: Ergänze die Sätze. Ist der gemessene Wert niedriger als am rtag, ist der Luftdruck Ist der gemessene Wert höher als am rtag, ist der Luftdruck