Mit Experimenten werden Ihre Schülerinnen und Schüler zu Abenteurern, die die Welt entdecken wollen. Naturwissenschaftliche Phänomene können mithilfe von Experimenten nachhaltiger und lebendiger nachvollzogen und gefestigt werden.
Wir freuen uns sehr, dass wir Ihnen unseren kleinen roten Mini-Experimente-Koffer zum Thema Luft überreichen konnten. Und noch mehr freuen wir uns, dass Sie nun unsere Forscherspaß-Seite besuchen. Mit Ihrem Köfferchen zeigen wir fünf Experimente zum Thema Luft, die Sie gern für sich allein oder mit Ihren Schülerinnen und Schülern zusammen ausprobieren können.
Lassen Sie sich dabei von strahlenden Kinderaugen und erstaunten Gesichtern überzeugen.
Versuchsaufbau: Stecke zuerst den Trinkhalm bis zum Knick in die Öffnung des Luftballons. Umwickle dann die Luftballonöffnung mehrfach fest mit dem Klebeband, um den Trinkhalm dicht daran zu befestigen. Knicke nun den Trinkhalm in eine beliebige Richtung und puste den Luftballon danach durch ihn auf. Lass den aufgeblasenen Luftballon los und beobachte, was passiert. Vermute, was mit dem aufgepusteten Ballon geschieht, wenn er auf einer Wasseroberfläche liegend startet.
Bei diesem Versuch ist ein taumelnder (eher unkontrollierter) Flug des Luftballons durch das Abknicken des Strohhalms und die gleichzeitige Wirkung verschiedener Kräfte zu erwarten. Das zugrundeliegende Rückstoßprinzip kann hier nicht allein zur Geltung kommen – wie z.B. bei der Luftballonrakete. Auch der sich ändernde Luftwiderstand beim Luft ausstoßenden Ballon sowie die Schwerkraft und auch Rotation spielen eine Rolle. Auf dem Wasser würde sich ebenfalls eine spannende Beobachtung ergeben. Die Haftkraft würde dort den Ballon wie ein Boot (mit einem entsprechenden „Luft-Motor“ angetrieben) schwimmen lassen. Der Knick im Strohhalm gibt jeweils die Richtung vor.
Versuchsaufbau: Stülpe zuerst den Luftballon über die Tonkugel, sodass sie in seinem Inneren ist. Halte die Luftballonöffnung eng mit den Fingern, damit die Kugel nicht mehr hinausgelangen kann. Puste so den Luftballon auf und halte ihn zusammengedrückt an der Öffnung fest. Bringe nun die Kugel in dem Ballon in Bewegung, indem du den Luftballon rotierst, schwenkst oder schüttelst. Beobachte die unterschiedlichen Ergebnisse.
Die Luft als Medium ist auch Träger von Schalleindrücken, die dann von unseren Ohren wahrgenommen werden. Eine in den Luftballon verbrachte Tonkugel eignet sich hervorragend, um unterschiedlichste Geräusche zu erzeugen. Ein Schütteln oder Schwenken sowie Rotieren des aufgeblasenen Ballons erzeugt jeweils andere Schwingungsmuster der Membran. Wir hören beispielsweise Klopfen oder Rasseln, aber auch Brumm- oder Summgeräusche beim schnellen Kreiseln.
Versuchsaufbau: Fädele zuerst die Schnur durch das Strohhalmstück, sodass ein langes und ein kurzes Ende aus diesem herausragen. Lege beides kurz beiseite. Puste anschließend den Luftballon möglichst groß auf und halte ihn an der Öffnung verschlossen. Nun benötigst du eine zweite Person, die dir hilft, mittels des Klebebands den Strohhalm an den Ballon(bauch) zu kleben (wie eine Art „Raketenschlitten“). Nun könnt ihr entscheiden, ob ihr die Schnurenden festhalten möchtet oder diese an Gegenständen wie Türklingen oder Schrankgriffen festknotet. In beiden Fällen muss die Schnur straff gespannt sein. Dann kannst du den aufgepusteten Luftballon loslassen.
Das Rückstoßprinzip haben Kinder schon in vielen Zusammenhängen kennengelernt. Jeder Kraft wirkt eine gleich große aber entgegengerichtete Kraft entgegen (z.B. beim Trampolinspringen). Auch Luft hat eine Kraft, wenn sie in einen Luftballon gepresst wird und dann entweichen kann. Der aufgeblasene Luftballon wird über den Strohhalm (als „Raketenschlitten“) an der Schnur entlanggeführt und kann über das Rückstoßprinzip angetrieben werden. Der anschließend luftleere Ballon kann wieder an den Start gebracht und dort erneut aufgeblasen losgelassen werden.
Versuchsaufbau: Blase beide Luftballons gleich groß auf und knote sie zu. Verbinde nun jedes Ende der Schnur mit einem Luftballon. Halte beide Ballons an der Schnur, sodass sie auf gleicher Höhe einen Abstand von 1-2 cm zueinander haben. Lasse eine andere Person kräftig in diesen Spalt pusten und beobachte, wie sich die Ballons verhalten.
Der Bernoulli-Effekt ist ein im Alltag häufig an zu beobachtendes Phänomen, das auch beim Abheben von Flugzeugen eine Rolle spielt. Bei diesem Versuch geht es vor allem um die Irritation der Kinder, die beim Pusten durch die nah beieinander hängenden Luftballons meistens ein Auseinanderdriften vermuten. Stattdessen führt der beim Pusten beschleunigte Luftstrom zwischen den Ballons genau zu dem Gegenteil: nämlich einem Unterdruck, der dazu führt, dass die Luftballons sich aufeinander zu bewegen.
Versuchsaufbau: Puste zuerst einen Luftballon prall auf und knote ihn fest zu. Klebe dann vorsichtig ein Stück Klebeband auf den Ballon und streiche es mit den Fingern schön glatt. Stich nun langsam mit der Stecknadel in die Mitte des Klebebands und in den Luftballon darunter. Beobachte dabei, was passiert. Ziehe die Stecknadel langsam wieder heraus und überlege, wieso der Luftballon nicht platzt.
Bei diesem vermeintlich einfachen Versuch werden grundlegende Zusammenhänge zur Elastizität von gummiartigen Strukturen verdeutlicht. Normalerweise würde ein aufgeblasener Luftballon mit entsprechend gedehnter Gummihaut sofort platzen, wenn er mit einer Nadel angestochen wird. In diesem Fall verstärkt das Klebeband die darunter befindliche gedehnte (elastische) Gummihaut. So wird diese Stelle stabilisiert und die Luft entweicht beim Entfernen der Nadel nur langsam. Eine Erweiterung stellt die Verwendung mehrerer Klebestreifen an unterschiedlichen Stellen dar, in die dann (ähnlich einem Igel) mehrere Nadeln gepikt werden.
Die in diesem Mini-Koffer enthaltenen Materialien sind für Kinder ab 6 Jahren geeignet. Wir empfehlen, die Versuche nur unter Aufsicht durchzuführen.
Folgende Aspekte sind dabei zu berücksichtigen:
Allgemeiner Hinweis: Die Zuordnung der einzelnen Versuche zu den verschiedenen Materialangeboten von Experimenta ist nach Absprache unter Einbeziehung größtmöglicher zu zeigender Bandbreite des Portfolios erfolgt. Dieses umfasst eine Vielfalt an Luftexperimenten von der Kita bis zur SEK im Nawi-Bereich (also Anja und Leon, klassischer Roter GS-Koffer, Vinus als neues Konzept mit Storytelling und eXperTeenies für die Klassenstufe 5/6 ebenfalls mit Storytelling, hier in Form von Comics und mit der Kompetenz-bildenden Expertenmethode).
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