Wie wäre es, Ihren Kindern mit Alltagsgegenständen die Welt der Wissenschaft näherzubringen? Dieses Experiment, das Sie mit einem Wasserhahn, etwas Schnur und einem Tischtennisball durchführen können, bietet ein faszinierendes Schauspiel, das Kinder begeistern und fragen lassen wird: „Wie ist das möglich?“ Hier finden Sie die Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Experiment „Ball schwebt in fließendem Wasser“ und das dahinterliegende wissenschaftliche Rätsel!
Benötigte Materialien
- 1 Tischtennisball
- Eine dünne Schnur oder Angelschnur von ca. 30–40 cm Länge
- Klebeband
- Küchenwasserhahn
Anleitung
Vorbereitung: Befestigen Sie ein Ende der Schnur mit Klebeband am Tischtennisball.
Wasserfluss starten: Drehen Sie den Wasserhahn mit mittlerer Geschwindigkeit auf, sodass ein gerader Wasserstrahl fließt.
Weiter: Halten Sie den Ball an der Schnur fest und führen Sie ihn langsam näher an den Rand des fließenden Wassers.
Beobachtung: Wenn der Ball ins Wasser eintaucht, wird er nicht hinausgedrückt, sondern vom Wasser angezogen. Der Ball bleibt im Wasser schweben und trotzt so der Schwerkraft.
Wie funktioniert das? Funktioniert das wirklich? (Bernoulli-Prinzip)
Hinter diesem Experiment steckt das Bernoulli-Prinzip, das in vielen Bereichen von der Luft- und Raumfahrt bis zum Schiffbau Anwendung findet.
Kurze Zusammenfassung: Mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids (wie Luft oder Wasser) sinkt der Druck in diesem Bereich.
Unterdruckbereich: Aus einem Wasserhahn fließendes Wasser bewegt sich schneller als die umgebende ruhende Luft. Diese schnelle Strömung erzeugt einen Unterdruckbereich um den Ball.
Vakuumeffekt: Da der Luftdruck außerhalb des Balls (in der Kammer) höher ist als der Druck im Wasser, drückt er den Ball ins Wasser.
Gleichgewicht: Während die Schwerkraft den Ball nach unten zieht, hält der durch das Wasser erzeugte Unterdruck den Ball in der Strömung gefangen. Das Ergebnis? Ein magischer Ball, der scheinbar in der Luft schwebt!
Lernziele für Kinder
Diese Aktivität macht nicht nur Spaß, sondern hilft Kindern auch, folgende Konzepte zu verstehen:
Beobachtung und Erkundung: Die Wirkung unsichtbarer Kräfte (Druck) auf Objekte.
Ursache-Wirkungs-Zusammenhang: Der Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit des Wassers und der Bewegung des Balls.
Grundlagen der Aerodynamik: Ein erster Schritt zum Verständnis, wie Flugzeugflügel Auftrieb erzeugen.
Kleiner Tipp: Versuchen Sie während des Experiments, den Ball vorsichtig hin und her zu ziehen. Sie werden sehen, wie das Wasser den Ball wie ein Magnet zurückzieht!
