Arbeitsblatt: Experimente

Material-Details

Verschiedene Experimente mit Anleitung
Physik
Anderes Thema
5. Schuljahr
12 Seiten

Statistik

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92
4
25.07.2019

Autor/in

Hannes Obrist
Land: Schweiz
Registriert vor 2006

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Textauszüge aus dem Inhalt:

Experiment: Durch eine Postkarte klettern Urlaubspostkarten sind eine feine Sache – vor allem wenn man sie bekommt und nicht selber welche schreiben muss. Aber kannst du dir vorstellen, durch eine solche Postkarte zu klettern? Probier es aus! Was brauchst du? 1 Postkarte Lineal Stift Schere Wie gehst du vor? Falte die Postkarte in der Mitte so, dass das Bild innen liegt (1). Schneide dann den schmalen Streifen am Knickrand aus (2). Dabei müssen die Stege an den beiden Enden unbedingt stehen bleiben! Zeichne nun auf einer Hälfte aussen das abgebildete Strickmuster nach. Anschliessend schneidest du die Linien vorsichtig mit der Schere ein (nicht durch!), wobei du die Karte gefaltet lässt (3). Danach kannst du die Postkarte auseinander ziehen, aber pass auf, dass nichts reisst. Tipp: Etwas stabiler wird die Postkarte, wenn du die Kanten vor dem Schneiden mit Klebefilm verstärkst. Was passiert? Warum ist das so? Wo kommt das vor? 1. Beispiel: Der Darm ist ein wichtiges Organ, das uns dabei hilft, unsere Nahrung zu verdauen. Über die Darmwand werden Nährstoffe von unserem Körper aufgenommen. Um die Nahrung so gründlich wie möglich zu verwerten, muss die Oberfläche der Darmwand möglichst gross sein, damit sie mit möglichst viel Nahrung in Berührung kommt. Deshalb ist der Darm sehr lang – völlig auseinander gezogen misst er 8 Meter! Damit er trotzdem in unseren Körper passt, ist er mehrfach raffiniert gefaltet. Versuche ein weiteres Beispiel zu finden: Experiment: Die Luftballon-Rakete Ein Luftballon kann abgehen wie eine Rakete. Dazu musst du ihn nur aufpusten und loslassen. Mit einem Trick kannst du bestimmen, wohin er fliegen soll. Was brauchst du? 1 Luftballon 1 Trinkhalm einige Meter Faden Klebefilm 1 Wäscheklammer Wie gehst du vor? Fädele den Faden durch den Trinkhalm (1). Befestige ein Fadenende mit Klebestreifen an einem Stuhl, das andere Ende an einem zweiten Stuhl. Puste den Luftballon auf und klemme seine Tülle mit einer Wäscheklammer zu, damit die Luft nicht entweicht (2). Dazu verdrehst du die Tülle am besten mehrmals und klemmst sie so zu. Klebe den Trinkhalm mit Klebestreifen seitlich auf dem Luftballon fest (3). Schiebe den Ballon mit dem Trinkhalm an das Fadenende, zu dem die Tülle zeigt. Löse nun die Wäscheklammer (4). Was passiert? Warum ist das so? Wo kommt das vor? 1. Beispiel: Ruderer arbeiten auch mit Rückstoss. Mit ihren Paddeln stossen sie sich im Wasser ab. Theoretisch könnten sie auch schwere Steine nach hinten werfen, das würde sie durch den Rückstoss ebenfalls antreiben. Versuche ein weiteres Beispiel zu finden: Experiment: Eine Kerze als Wasserpumpe Ein Geldstück liegt im Wasser. Kannst du es mit den Fingern herausholen, ohne dabei nass zu werden oder das Wasser wegzuschütten? Was brauchst du? 1 grossen Teller 1 Münze 1 Teelicht 1 Trinkglas 1 Streichholz Wie gehst du vor? Lege das Geldstück auf den Teller und giesse Wasser dazu (1), bis die Münze gerade davon überdeckt ist. Wie kannst du die Münze mit den Händen vom Teller nehmen, ohne die Finger nass zu machen oder den Teller zu bewegen. Ausserdem muss das Wasser auf dem Teller bleiben. Wie könntest du dieses Problem lösen? Tipp: Sieh dir die Abbildung 2 genau an. Was passiert bei dem Versuch? Warum ist das so? Die Kerzenflamme ist aussen über 1000 heiss. Dementsprechend stark wird die Luft im Glas erhitzt. Zum Brennen braucht die Kerze allerdings Sauerstoff. Der Sauerstoff in dem kleinen Glas ist jedoch schnell verbraucht und die Kerze erlischt. Nun wird die Luft im Glas nicht mehr erhitzt und kühlt rasch ab. Kühle Luft benötigt aber weniger Raum, es entsteht Unterdruck im Glas. Weil das Glas unten offen ist, kann sich der Druck ausgleichen. Zwischen der äusseren Luft und der Luft im Glas ist aber das Wasser. Deshalb drückt der äussere Luftdruck Wasser in das Glas und damit die Luft im Glas zusammen, bis der Luftdruck innen und aussen gleich ist. Experiment: Die Gurken-Batterie Ohne Batterien funktionieren kein Walkman, keine Taschenlampe und auch kein Handy. Überall dort, wo keine Steckdose ist, liefern Batterien den nötigen „Saft. Was brauchst du? eine Saure Gurke ein Geldstück Aluminiumfolie ein Messer ein Kopf- oder Ohrhörer Wie gehst du vor? Lege ein etwa tellergrosses Stück Alufolie auf den Tisch. Schneide von der Gurke ein etwa 5mm grosses Scheibe ab und (1) lege sie flach auf die Folie. Darauf legst du das Geldstück (2). Setze nun den Kopfoder Ohrhörer auf und nimm den Stecker in die Hand. Stelle ihn neben der Gurkenscheibe mit der Spitze auf die Alufolie und verrücke die Münze auf der Gurke so weit, dass sie Kontakt mit dem Stecker hat, und zwar oberhalb des ersten oder zweiten Rings des Steckkontaktes. Beschreibe, was du beobachtest? Warum ist das so? Du hast eine einfache Batterie gebaut, ein so genanntes „galvanisches Element. Es besteht meistens aus zwei verschiedenen Metallen – aus einem unedleren, das Elektronen (aus denen besteht Strom) in den Draht abgibt, und einem edleren, das sie aus dem Draht wieder aufnimmt. Sie bilden die Elektroden. In deinem Experiment sind das die Alufolie (unedler) und die Kupfermünze (edeler). Dazwischen ist die Gurkenscheibe als Elektrolyt, deren saurer Saft eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Aluminium und Kupfer herstellt. Verbindest du nun die beiden Metalle, fliesst ein Strom. Die erste Batterie Die allererste Batterie erfand Graf Alessandro Volta im Jahr 1800. Damals bestand sie aus Kupfer- und Zinkplättchen zwischen denen sich in Salzwasser getränkte Kartonscheiben befanden. Nahm er nun grössere Plättchen, floss mehr Strom. Stapelte er mehrere Paare von Kupfer- und Zinkplättchen mit getränktem Karton dazwischen übereinander, erhöhte sich die Spannung deutlich. Ihm zu Ehren heisst die Einheit für Spannung seit 1881 „Volt Experiment: Kleben mit Luft Was passiert, wenn du einen Luftballon aufpustest, und dann loslässt? Er fliegt weg. Du kannst ihn aber am Tisch festkleben. Mit nichts anderem als Luft. Was brauchst du? 1 Luftballon Leim 1 Toilettenpapierrolle etwas Karton Klebstreifen Schere Wie gehst du vor? Schneide die Toilettenpapierrolle von oben nach unten auf. Teile ihn nochmals der Länge nach durch (1). Wickle eine Hälfe zu einem Röhrchen um deinen Finger (2) und klebe sie aussen mit dem Klebestreifen zu (3). Nimm nun ein Stück Karton und schneide einen Kreis aus. Du kannst ihn dir mit einem Glas vorzeichnen (4). In die Mitte schneidest du ein Loch, so gross, wie das Röhrchen innen breit ist, und klebst über diesem Loch das Röhrchen mit Leim fest (5). Ziehe nun den Luftballon über das Röhrchen (6) und blase ihn nachher durch Scheibe und Röhrchen auf (7). Stelle die Konstruktion mit Scheibe nach unten auf den Tisch und lass sie los. Beschreibe, was genau passiert? Warum ist das so? Eigentlich sollte der Luftballon wegfliegen – das tut er aber nicht. Das erscheint widersprüchlich oder „paradox, wie die Wissenschaftler sagen. In der Tat steht ein „Paradoxon dahinter, ein Widerspruch: das so genannte „hydrodynamische Paradoxon. Es gilt für strömende Gase und Flüssigkeiten, und besagt, dass an der Engstelle einer Strömung der Druck vermindert ist. Deshalb „klebt strömende Luft. Statt der runde Karton wegzudrücken, um mehr Platz zum Ausströmen zu haben, passiert das Gegenteil: Sie wird festgehalten. Denn die ausströmende Luft erzeugt unter dem runden Karton einen Unterdruck, weshalb der Luftdruck über dem Karton diese nach unten auf den Tisch drückt. Sobald der Karton vom Tisch gleitet, kann der Ballon seine Luft direkt nach unten ausblasen und fliegt hoch. Wo kommt das vor? Wenn eine Türe im Luftstrom klappert, steckt das „hydrodynamische Paradoxon dahinter. Bei einem Luftzug würde man ja erwarten, dass eine Türe, die einen spaltbreit offen steht, sich für den Luftzug öffnet, um die schnell durchströmende Luft durchzulassen. Der Luftstrom bewirkt jedoch das Gegenteil und stellt sich dadurch selbst ab. Versuche ein weiteres Beispiel zu finden: Experiment: der Vulkan aus der Flasche Die aktiven Vulkane, die wir kennen, liegen glücklicherweise alle weit weg. Mit einpaar Zutaten kannst du dir jedoch einen Mini-Vulkan selber bauen. Was brauchst du? eine Flasche ein Päckchen Backpulver Spülmittel Wasser Tafelessig Wie gehst du vor? Fülle die Flasche zu zwei Viertel mit Wasser und zu einem Viertel mit Essig. Dann gib noch einige Spritze Spülmittel hinein (1). Jetzt ist dein Vulkan bereit zur grossen Eruption. Wenn du das Backpulver hineinschüttest (2), nimmt die kleine Katastrophe ihren Lauf. Deswegen machst du das Experiment am besten im Spülbecken. Beschreibe, was passiert? Wie erklärst du dir diese Reaktion als Vulkanexperte? Wo kommt das vor? Wie bei einem Flaschenvulkan baut sich auch bei echten Vulkanen zunächst ein Druck auf, der sich dann in Form einer spektakulären Eruption entlädt. Um zu verstehen, wie das zustande kommt, muss man wissen, dass die Erde fast vollständig flüssig ist, bis auf die durchschnittlich 30-45km dicke Erdkruste und den inneren Kern. Durch chemische Prozesse entstehen im Innern Gase, vor allem Wasserdampf, die unter der festen Erdoberfläche einen enormen Druck aufbauen, der sich dann an Schwachstellen (z.B. Rissen) der Kruste entlädt und flüssiges Gestein (z.B. Magma) mit nach oben reisst. Auf der Erde sind etwa 480 aktive Vulkane bekannt und unter der Meeresoberfläche ca. 80.