Mit dem Begriff „schweben“ sind Kinder eher
nicht so vertraut. Mit diesem Experiment kann der
Unterschied zu "sinken" und "schwimmen" schön
veranschaulicht werden. Und wenn man die Wasserbomben
nach dem Experiment werfen darf, ist das Experiment ohnehin ein Volltreffer!
Was wird benötigt?
- 3 Wasserbomben (plus ein paar als Ersatz)
- Wasseranschluss, mit dem Wasserbomben gefüllt werden können
- kleinste Steine (z. B. Aquarienkies) oder Sand
- Glas- oder Plastikschüssel, mit Wasser gefüllt
- eventuell Luftballonpumpe
Wie gehen wir vor?
Alle drei Wasserbomben werden gefüllt:
- 1* mit Luft (hier: rot)
- 1* mit Wasser, möglichst ohne eine Restmenge Luft (hier: grün)
- 1* mit ein paar kleinen Steinchen oder Sand und anschließend mit Wasser (hier: orange)
Es wäre schön, wenn alle Wasserbomben anschließend eine vergleichbare Größe haben. Nacheinander werden die Wasserbomben in die Wasserschüssel getaucht.
Was beobachten wir?
Die mit Luft gefüllte Wasserbombe schwimmt auf dem Wasser. Dabei taucht sie nahezu nicht ins Wasser ein. Wird sie hinuntergedrückt, springt sie sofort wieder hoch.
Die orangene Wasserbombe sinkt dagegen sofort zu Boden.
Die grüne Wasserbombe sinkt erst auch, steigt dann aber wieder auf. Wenn es gelungen ist, jegliche Luft aus dem Ballon zu verbannen, taucht die grüne Wasserbombe sicher nicht auf.
Erklärung:
Die Erdanziehungskraft der roten, mit Luft gefüllten Wasserbombe ist am geringsten. Sie schafft es nicht, ins Wasser einzudringen. Die Auftriebskraft des Wassers ist zu groß.
Die Erdanziehungskraft der grünen Wasserbombe ist deutlich größer und sie dringt deutlich ins Wasser ein. Sie dringt genau so tief ein, dass sich Erdanziehungskraft und Auftriebskraft ausgleichen.
Bei der orangenen Wasserbombe erhöhen die Steine derart, so dass sie auf den Boden sinkt. Der Auftrieb reicht nicht aus.
Mit dem Dichtebegriff kann man das so erklären: Die grüne Wasserbombe hat nahezu eine vergleichbare Dichte wie Wasser, weil sie eben auch mit Wasser gefüllt ist. Das Gummi der Wasserbombe verringert die Dichte minimal, fällt aber kaum ins Gewicht. Das könnte durch die Zugabe von 3-4 Sandkörnern aber auch ausgeglichen werden.
Die rote Wasserbombe hat die geringste Dichte und ist weniger dicht als Wasser.
DIe orangene Wasserbombe hat die höchste Dichte und ist dichter als Wasser.
Zurück zu Schwimmen und Sinken!
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