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No Spam – more Fun

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

Liebe Kommentar-Spammer,

es ist schon unglaublich, dass Ihr meint eine Seite, die u.a. für Kinderaugen bestimmt ist, mit eindeutig nicht kindgerechten Inhalten in den Kommentare vollzuspammen.
Ich meine, alle 2 Wochen mal 1-2 Eurer Spam-Kommentare aus der Liste nehmen, lasse ich mir ja noch gefallen, aber wenn Ihr innerhalb von 8 Stunden 1.147 dieser dussligen Kommentare auf meine Seite werft, dann ist das recht nervig.
Könnt Ihr das nicht mal lassen?
Erschreckend ist diese Entwicklung ja schon, denn wenn man ein wenig googelt – und das selbst mit eingeschränkter Suche nach „Spam Kommentare Word Press“ kapituliert die Suchmaschine und sagt nur: „mehr als 250.000.000 Einträge“, selbst mit Datum-Einschränken auf 2012 (und heute ist erst der 27.01.2012) sind es immer noch mehr als 130.000.000 Einträge.

Ich habe mir dann einfach mal die aktuellsten Tips und Empfehlungen angeschaut. Schade nur, dass meist die Benutzerfreundlichkeit darunter leidet. Also müssen eine Menge Menschen darunter leiden, dass Ihr Eure Arbeit zu ernst nehmt und meint billige Werbeinhalte, die eh keiner braucht, für alle Menschen zu veröffentlichen.

Also gut. Da bleibt uns armen Bloggern wohl nur die Möglichkeit Gegenmaßnahmen zu ergreifen.

Maßnahme 1:

Anstelle einer „offenen“ Kommentarfunktion kann man auf WordPress einige Einschränkungen vornehmen.
Unter „Einstellungen – Diskussionen“ hat der Administrator verschiedene Möglichkeiten Kommentare einzuschränken.
-    Der Nutzer muss sich anmelden und einloggen.
-    Kommentare müssen vom Administrator freigegeben werden.
-    Sollen Benachrichtigungen anderer Blogs erlaubt sein?.

Maßnahme 2

Filterlisten einrichten und aktivieren. Hier hat der Administrator die Möglichkeit unerwünschte Worte, IP-Adressen oder sogar Absende-Mailadressen einzugeben. Mit Hilfe dieser Funktion werden Spams automatisch „nicht veröffentlicht“, sondern müssen überprüft und freigegeben werden (aber mal ehrlich: bei knapp 1.200 Spams an einem Tag macht das kein Spaß!). Man kann aber diese Liste auch als „Blacklist“ anlegen und somit die Kommentare automatisch löschen.

Maßnahme 3

Zusatzmodule, sogenannte Comment-Spam-Fighter Plugins, installieren. Diese Plug.Ins verfeinern das Spam.Abwehrverhalten deutlich. Allerdings muss man sie auch richtig konfigurieren (können). Eine einfache Alternative sind die sogenannten „Captchas“. Captcha steht für Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart. Es  handelt sich hierbei also um eine Software, die Anhand von stilisierten Bildtexten (s.links) unterscheiden kann, ob es sich bei dem “Kommentator” um eine Maschine (Spam-Bot) oder um einen Menschen handelt. Spam-Bots können somit keine Nachrichten ablegen, Menschen sehr wohl und an diesem Punkt ist dann wieder der Blogbetreiber gefragt.

Bilderquelle:

http://blog.host.co.in/overview-of-spam-filter

Wikipedia

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Lernfest Saar – Nachtrag

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Spaß ]

Im September 2011 nahmen wir am Saarlernfest teil. Es war das bisher “größte Experiment” meines Lebens. Die Vorbereitungen zum Aufbau einer nahezu 20m langen Maisstärke/Wasser-Laufbahn nahmen einige Wochen in Anspruch.

Jetzt, im Januar 2012, wurde endlich das Video zum Gesamtevent veröffentlicht.

Insgesamt ist es 3:02 Minuten lang. Bei 0:50Minuten findet Ihr eine erste Sequenz mit der Bahn. Finde, es ist eine echt nette Aufnahme, als ein zwei oder dreijähriges Kind darübertapst.  Bei 1:53Minuten ist eine länger Sequenz zu sehen, unter anderem auch mit unseren Testpools.

 

Ich denke, dass wir die Aktion in 2012 noch etwas professioneller wiederholen :-)

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Wasser, abgelenkt!

Eintrag in Kategorie [ Blog, Chemie, Physik ]

Einfacher geht es fast nicht, ein naturwissenschaftliches Experiment durchzuführen.

Was brauchst Du?

einen Wasserstrahl, ein Lineal aus Kunststoff und Deine Haare

Durchführung

  • Lass das Wasser in einem dünnen Strahl aus dem Hahn laufen.
  • Reibe das Lineal ein paar Mal an deinen Haaren.
  • Binge das Lineal ganz nah an den Wasserstrahl ran, aber ohne ihn zu berühren.

 

Erklärung

Hier spielen viele Kräfte eine Rolle, die man leider nicht sehen kann. Daher müssen wir ein “Bild” einführen, welches sich gut mit der Realität vergleichen läßt. Das Wasser besteht ja aus vielen kleinen Bausteinen (Molekülen), die aufgrund Ihrer Struktur aneinander kleben. Sie geben sich mehr oder weniger die Hand, wodurch Wasser “flüssig” erscheint. Diese kleinen Bausteine haben eine gut verteilte elektrische Ladung (plus und minus), die nach außen hin aber neutral erscheint. Das Lineal besteht aus Kunststoff, also aus laaaaangen Ketten, die wiederum aus kleinen Bausteinen bestehen. Aber das ist eigentlich egal. Wenn Du jetzt das Lineal an den Haaren rubbelst, entseht Elektriziät, als eine Ladung, die meist “minus” ist.  Bringst Du nun das Lineal nahe an das Wasser heran, so zieht das “Minus” auf dem Lineal, das “Plus” im Wasser an – der Wasserstrahl bewegt sich zum Lineal hin. Ein einfacherers Bild ist das der Magneten. Magnete haben ja 2 Pole (den Nord- und den Südpol). Gleiche Pole stoßen sich ab und ungleiche ziehen sich an (das ist wie bei der Elektrizität). Wenn man nun die Wasserteilchen als Büroklammern darstellt, die miteinander verbunden sind, hat man schon einen sehr guten Vergleich zum “Aufbau” des Wassers. Bringst Du nun einen Magneten ganz nahe an den Büroklammernstrahl heran, so wird er vom Magneten angezogen – genau so wie das Wasser vom Lineal.

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Mit der Klasse in die Welt und umgekehrt.

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

Erinnert Ihr Euch an das Buch bzw. die Verfilmung von Erich Kästners Buch “Das fliegende Klassenzimmer”? Heute könnt Ihr viel weiter fliegen….. Ich komme gerade von einem elektronischen Ausflug in die USA, bei dem mir ein Blogbeitrag von Lisa Velmer Nielsen ins Auge gesprungen ist.

Dieses Thema könnte sehr leicht auch in deutschen Schulen umgesetzt werden. Wenn ich aber aus meiner Erfahrung sehe, was möglich ist und was in unseren Schulen an „Technologien“ eingesetzt wird, dann kann es nur noch ein paar Jahrzehnte dauern ;-)
Gut, nichtsdestotrotz finde ich die Idee, das eigene Klassenzimmer mit nur einem Computer in eine weltweite Kommunikationszentrale zu verwandeln, richtig klasse.

Was kann man nun tun?

Nun es gibt ein paar Bausteine, die man leicht kombinieren kann, um dieses Ziel zu erreichen. Dabei müssen aber Schulleiter und Lehrer zusammenarbeiten. Vor allem Schulleiter sind bei folgenden Thematiken gefragt:
•    Unterstützen Sie Ihre Lehrer neue Technologien einzusetzen.
•    Helfen Sie, den interaktiven Inhalt Ihrer Mitarbeiter zu sichern.
•    Regen Sie Partner-Projekte  (Lehrer/Schüler) an, um  Technologien beim Lernen zu etablieren.
•    Seien Sie selbst ein gutes Beispiel.
•    Unterstützen Sie die Schüler und regen Sie den Einsatz moderner Technologien an.
•    Erarbeiten Sie gemeinsam mit den Schülern Datenschutz- und Veröffentlichungsrichtlinien.
•    Wichtig: Holen Sie sich die Einverständniserklärung der Eltern!
Sind diese Voraussetzungen erfüllt, so können folgende Ideen umgesetzt werden.

1.  Verbindung Schule-zu Hause

Facebook
  1. Schüler posten Statusupdates, Eltern können reagieren/antworten
  2. Notizen und Bekanntmachungen für die Klasse posten
  3. Photos oder Videos von wichtigen Lerninhalten der Stunden bzw. Präsentationen.
  4. Ankündigung verschiedener Events.
Twitter
  1. Live-Berichte von Schulveranstaltungen, Feiern….
  2. Kommunkation innerhalb der Schule und unter den Klassen.
Blogs/Websites
  1. Bereitstellen von Unterrichtsinhalten.
  2. Zusätzliches Lernmaterial.

2. Schüler quer über den Globus vernetzen

Blogs/Websites
  1. Kommentare für die Kinder
  2. Quadblogging (http://quadblogging.net/)
  3. Klassenprojekte (lokal/global)

Quadblogging ist eine coole Geschichte. Hier können u.a. Partnerschulen bzw. deren Blogs miteinander kombiniert und gemeinsame Projekte gestaltet werden.

3. Schüler mit Experten verbinden

Eine der tollsten Entwicklungen der letzten Zeit ist Youtube-Schools (http://www.youtube.com/schools). Hier finden Sie Videos und Anleitungen zu vielen Unterrichtsthemen. Genial.
Leider nur auf Englisch, aber trotzdem sehenswert ist die Website der Khan Acedemy (http://www.khanacademy.org/), wo derzeit ca. 2.700 Videos zur Mathematik gezeigt werden.
Skype oder ähnliche Plattformen bieten sich an, wenn man life mit den Experten diskutieren möchte.

4. Per Livestream in die Welt

Mit Tools wie Ustream (http://www.ustream.tv/), welches kostenlose Livestreams ermöglicht, können Sie Welten eröffnen.

  1.   Zeigen Sie live, wissenschaftliche Experimente oder Vorträge.
  2.   Schauen Sie sich mit den Schülern den Unterricht, Präsentation o.ä. aus anderen Schulen zum gleichen Thema an.
  3.   Liveübertragungen von Klassenvorstellungen, Buchbesprechungen und andere Dinge sind ebenso interessant für andere Schulen, die an den Projekten teilnehmen.
  4.  Die Klasse per Livestream von einem anderen Lehrer unterrichten lassen? Warum nicht? Neue Stimme, neues Konzept = mehr Aufmerksamkeit und besseres Lernverhalten.

Gerade im Sprachunterricht bietet sich das Streaming, oder das Nutzen der Streams an. Z.B. in Englisch live am „Englisch“-Unterricht in Muttersprach-Schulen teilnehmen. Ist doch genial.

5. Per Twitter, weltweit verbunden.

  1. Ein Tweet, ein Hashtag reichen aus, um die weltweite Wissenscommuntiy zu erreichen.
  2. Nutzen Sie Twitterwalls, um Meinungen zu Ihrem Unterrichtsthema aus der ganzen Welt zu sammeln. Dies kann insbesondere in Fächern wie Politik oder Geschichte hochinteressant sein.

6. Fremde Sprache? Kein Problem.

Zugegeben, die aktuellen Sprachtools sind nicht perfekt, aber besser diese nutzen, als nicht am weltweiten Wissen teilhaben. „Google“ bietet hier die notwendige Bandbreite an Unterstützung an. Google Translator übersetzt recht zuverlässig Sprache oder Text. Und der Webbrowser Google Chrome erkennt das Land in dem Sie sich befinden und übersetzt automatisch fremdsprachige Websites.

 

Mit anderen Worten: Ihnen und Ihrer Klasse steht die Welt offen. Nutzen Sie die Technik, unterstützen Sie Ihre Schüler beim Lernen und auch beim verantwortungsbewussten Umgang im und mit dem Web.

Also: auf, auf, rein in Euren elektronischen Flieger und ein neues Lernen beginnt.

Tanzende Pfefferkörner

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Physik, Spaß ]

Super einfaches Experiment, welches man auch während des Essens durchführen kann.

Was brauchst Du?

irgend etwas Sprudliges (Mineralwasser, Limonade,….), ganze Pfefferkörner

Durchführung

  • Fülle ein Glas mit Wasser.
  • Wirf ein paar Pfefferkörner rein.
  • Fertig ;-)

 

Erklärung

Hinter diesem Versuch steckt wieder etwas Physik, aber auch Chemie. Im Mineralwasser oder Cola oder welches Getränk auch immer, das sprudelt, steckt Kohlensäure. Kohlensäure ist eigentlich in Wasser glöstes Kohlendioxid. Kohlendioxid wiederum ist ein Gas, was bei “Verbrennungen” entsteht – auch in Deinem Körper. Du atmest Sauerstoff ein und Kohlendioxid aus. In “Sprudel” ist so viel Kohlendioxid gelöst, dass es unbedingt wieder aus dem Wasser raus will. Das merkst Du schon, wenn Du die Flasche öffnest. Es zischt und gleichzeitig steigen extrem viele Blasen auf. Ähnlich läuft das auch im Glas. Wenn man nun ein Pfefferkorn hineinwirft, passiert zunächst wenig. Irgendwann hat die vertrocknete Hülle des Korns soviel Wasser aufgesaugt, dass es schwerer wird und Richtung Boden sinkt. An der rauen Oberfläche bleiben aber kleine Gasblasen hängen. Diese sammeln weiteres Kohlendioxid aus dem Wasser auf und wachsen. Irgendwann sind es dann so viele und sie sind so groß, dass sie das Pfefferkorn (ähnlich wie ein Ballon eine Karte in die Luft hebt) wieder leichter machen und es nach oben ziehen. An der Oberfläche lösen sich die Gasblasen und das Korn sinkt wieder hinunter.

Kristallsterne

Eintrag in Kategorie [ Chemie ]

Die Kristallsterne sind ein schöner Versuch für lange Winterabende. Man hat Basteln und ein paar Grundlagen der Chemie in einem Versuch. Hier verwenden wir ausnahmsweise mal Chemikalien, in diesem Fall Borax. Dieses Material steckt in allerlei Hausmitteln, wie z.B. Seife, Wasserenthärter, Waschmittel….. ist aber in der Reinform, wie es hier benötigt wird, nicht ungefährlich. Benutzt daher bitte Schutzbrillen und faßt das Pulver nicht an. Verschlucken und Einatmen ist natürlich auch verboten!!!
Borax kannst Du, bzw. Deine Eltern, in der Apotheke oder beim Töpferbedarf kaufen.

Was brauchst Du?

1 große Tasse, Pfeifenreiniger, Faden, 1 Stift, Borax, heißes Wasser

Durchführung

  •  Nimm einen Pfeifenreiniger und forme daraus eine beliebige Struktur (man kann auch mehrere Pfeifenreiniger miteinander verdrillen).
  • Binde einen 20cm langen Faden an Deiner Struktur fest.
  • Erhitze ca. 300ml Wasser in einem Kochtopf (lass Dir ggf. von einem Erwachsenen helfen).
  • Gebe nun so lange Borax in das Wasser, bis es sich nicht mehr auflöst.
  • Nun kannst du diese Lösung in die Tasse umfüllen.
  • Rolle das lose Ende des Bindfadens um den Stift.
  • Tauche nun Deine “Struktur” in das heiße Borax-Wasser und rolle dann den Faden am Stift auf, bis der Stift auf dem Tassenrand liegt.
  • Nun musst Du nur noch eine Nacht lang warten.

 

Erklärung

Dieser Versuch beschreibt das Auflösen und das Neubilden von Kristallen. Kristalle sind fest Gebilde, die aus verschiedenen Teilchen zusammengesetzt sind – ähnlich wie ein Klotz aus Legosteinen. So, wie Du die Legosteine auseinanderbauen kannst, kannst Du auch Kristalle auseinanderbauen. In diesem Fall helfen die Wasserteilchen, aus denen das heiße Wasser besteht. Sie zerlegen die Kristalle in ihre Einzelteile – der Kristall löst sich auf. Wenn das Wasser wieder abkühlt, sind die Wasserteilchen aber zu schwach, um die Bruchstücke der Kristalle festzuhalten. Daher wollen diese sich wieder zusammenfinden und einen großen Kristall bilden. Die Häärchen des Pfeifenreinigers bilden hier den sogenannten Kristallisationskeim, d.h. die Oberfläche der Häärchen ist rauh und darin verfangen sich bereits im heißen Wasser einige der Kristallbausteine. Während des Abhühlens “sehen” das die anderen Bausteine und wandern zu den Gefangenen. An dieser Stelle baut sich ein neuer Kristall auf.

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Wasserrakete

Eintrag in Kategorie [ Blog, Physik ]

Mal wieder eine Rakete. Nachdem wir hier schon die “Brauserakete” und die “Streichholzrakte” gebaut haben, zeigen wir Euch, was eine Wasserrakete ist und wie sie funktioniert.

Wichtig:

Die Rakete nur draußen abschießen. Niemals auf  Menschen oder Tiere zielen! Nach Möglichkeit die Rakete zu zweit starten!

KEINE GLASFLASCHEN verwenden. Dabei kann es zu bösen Verletzungen kommen.

Was brauchst Du?

1 Plastikflasche, 1 Korken, 1 alten Fahrradschlauch mit Ventil, Wasser und 1 Fahrradpumpe

Durchführung

  •  Schneide aus dem Schlauch das Ventil aus, aber so, dass noch ein wenig Gummi (ungefähr Korkendurchmesser) dranbleibt.
  • Kürze den Korken ein wenig, s.d. das Ventil ca. 0.5-1cm daraus hervorschauen kann.
  • Bohre ein Loch durch den Korken (in der “langen” Richtung). Das Loch muss im Durchmesser etwas kleiner sein, als das Ventil dick ist. Lass Dir dabei von einem Erwachsenen helfen!
  • Schiebe nun das Ventil durch den Korken.
  • Fülle die Flasche zu 1/3 mit Wasser.
  • Verschließe die Flasche mit dem Korken.
  • Nun mußt Du dir mit Deinem Helfer noch einen geeigneten Startplatz suchen.
  • Stelle die Rakete (Korken zeigt zum Boden) auf den Boden. Der Helfer sollte die Rakte nur leicht auf der Hand liegen haben. Nicht festhalten.
  • Aufpumpen! Solange, bis der Korken rausfliegt.

Erklärung

Hier ist wieder die Physik zu Gange. Man kann diesen Versuch in die lange Reihe der “Luftdruck”-Versuche stellen. Dadurch dass Luft in die Flasche gepumpt wird, wird die bereits in der Flasche befindliche Luft weiter zusammengedrückt. Je mehr Luft hineingepumpt wird, desto höher ist der Druck. Wenn sich der Korken löst, wird das Wasser, durch die sich ausdehnende Luft, extrem schnell herausgedrückt – ein Rückstoß wird erzeugt. Die leichtere Flasche “gleitet” über den Wasserstrahl nach oben.

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Die Kerzen-Wippe

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Physik, Spaß ]

Wunderbarer Versuch, den Du durchaus auch während eines schönen Abendessens, oder an Weihnachten zeigen kannst. Aaahs und Oooohs sind Dir sicher. Da mal wieder mit Feuer gearbeitet wird: Bitte eine Aufsichtsperson hinzunehmen!

Den Versuch kann man auch (wie im Video) als Kerzen-Waage beschreibenn

Was brauchst Du?

1 Kerze, 1 Schaschlikspieß oder 1 lange Nadel, 1 Messer, “Feuer”, 2 Becher

Durchführung

  •  Schneide beide Enden der Kerze ab.
  • Nun den Docht auf beiden Seiten freilegen.
  • Ermittle den Schwerpunkt*
  • Markiere die Stelle und bohre eine heiße Nadel oder den Spieß durch. (bitte einen Erwachsenen um Hilfe!)
  • Fülle die Becher mit Wasser und stelle sie ein paar Zentimeter auseinander.
  • Lege den Spieß so auf die Becherränder, dass die Kerze zwischen den Bechern “schwebt”.
  • Zünde eine Seite an und warte mit dem Anzünden der zweiten Seite, bis die Kerze nicht mehr im Gleichgewicht ist.

Erklärung

In diesem Versuch wirken Chemie und Physik zusammen.

  1. Die chemischen Vorgänge finden statt, während das Feuer brennt (Wachs wird aufgeschmolzen, verflüssigt, geht in “Dampf” über und verbrennt – siehe Frage “Warum brennt die Kerze?“).
  2. Der physikalische Vorgang ist einerseits das Abtropfen des flüssigen Wachses, andereseits das Heben und Senken. Durch das Abtropfen des Wachses wird die Kerze auf einer Seite leichter (das ist, wie wenn Du Dich auf einer Wippe am Boden abstößt). Dadurch hebt sich die leichte Seite an, die Schwere zeigt nach unten. Auf der “schweren” Seite frißt sich das Feuer nun viel stärker in das Wachs, als es auf der Leichten möglich ist. Daher schmilzt das Wachs deutlich schneller. Die “schwere” Seite wird an einem Punkt leichter als die vormals “leichte” Seite und das Ganze beginnt nochmals von vorn.

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Luftdruck – einmal anders.

Eintrag in Kategorie [ Blog, Physik ]

Zum Theme “Luftdruck” haben wir ja schon den ein oder anderen Versuch gemacht. Diesmal ein Experiment, mit dem man viel Spaß haben kann :-)

Was brauchst Du?

1 Strohhalm/Trinkröhrchen, 1 Apfel (Kartoffel, Birne,….)

Durchführung

  • Versuche den Trinkhalm durch den Apfel zu stoßen.

Geht vermutlich nicht oder nur sehr sehr schwer. Daher teste folgende Variante.

  • Verschließe das obere Ende des Trinkröhrchens mit Deinem Daumen.
  • Stoße nun den Halm in/durch den Apfel

 

Erklärung

In diesem Versuch ist wiederum der Luftdruck der Schlüssel zum Erfolg. Wird der Trinkhalm am oberen Ende durch den Daumen verschlossen, so kann die Luft, die zwischen dem Apfel und dem Daumen gefangen ist nicht entweichen. Durch den andauernden Druck der Hand Richtung Apfel wird die Luft zusammengepresst und stabilisiert somit die weichen Wände des Röhrchens.

Ohne den Daumen, kann die Luft entweichen. Die Wände des Halmes werden nicht von innen gestützt und somit knickt er ein.

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Mentaltrick oder doch Physik?

Eintrag in Kategorie [ Blog, Physik ]

Ihr kennt ja sicherlich den Versuch, bei dem man Gläser zum “singen” bringt. Kann man damit auch Zaubertricks vollbringen?

Was brauchst Du?

2 Weingläser, Wasser, einen Zahnstocher

Durchführung

  • Fülle etwas Wasser in das erste Glas.
  • befeuchte Deinen Finger und ziehe ihn vorsichtig im Kreis auf dem Glasrand entlang.
  • Gefällt Dir der Ton? Wenn ja, kannst Du den nächsten Schritt gehen. Falls nein: etwas Wasser zugeben oder rausnehmen und erneut testen.
  • Fülle nun das zweite Glas mit soviel Wasser, wie auch im ersten ist.
  • Teste ob die beiden Gläser den gleichen Ton von sich gegen. Falls nein, musst du etwas Wasser zugeben oder entnehmen.
  • Wenn nun die Töne gleich sind, stelle die Gläser in einem Abstand von 0,5-1cm voneinander auf.
  • Lege einen Zahstocher quer über die Öffnung eines Glases (vergleiche mit dem Bild).
  • Nun erzeuge mit dem Glas, das ohne Zahnstocher ist, einen langanhaltenden Ton.

Natürlich kannst Du noch etwas Show drumherummachen. z.B. “Der Ton des Wasserglases hilft mir, in Trance zu kommen, so dass ich mit meinen Geisteskräften den Zahnstocher bewegen kann!”.

Erklärung

Die Erklärung für diesen Versuch ist sehr komplex. Ich werde daher nicht ins “Eingemachte” gehen Der Ton im Glas wird letztendlich dadurch erzeugt, dass Dein Finger nicht von Anfang an sauber über den Rand gleitet, sondern zuerst – aufgrund der Reibung – hängen bleibt, kurz springt und dann mit dem “Gleiten” beginnt. Dieser “Sprung” erzeugt im Glas eine Schwingung, die Du durch den Gleitvorgang am Leben hälst. Das gesamte System wird in “Eigenschwingung” versetz. Wenn nun das zweite Glas den gleichen Ton erzeugt, so ist es in der Lage, den Sound des ersten Glases aufzufangen und auch in Schwingung zu geraten. Dabei vibiert es leicht und diese Vibrationen bewegen den Zahnstocher.

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Luftdruck

Eintrag in Kategorie [ Blog, Physik ]

Tja, der liebe Luftdruck. Ist gar nicht so einfach ein Ding sichtbar zu machen, wenn die Grundlage dafür unsichtbare Teilchen sind. Aber es gibt 2 schöne Experimente, die eindeutig zeigen, dass Luft sehrwohl Druck aufbauen kann.

Was brauchst Du?

Experiment 1: eine leere Flasche, einen Trichter, Knete und Wasser

Experiment 2: einen Tischtennisball, heißes Wasser

Durchführung

Experiment 1

  • Stecke den Trichter in die Flaschenöffnung
  • Lege Knete um die “Grenzelinie” Flasche/Trichter und verschließe diese Stelle Luftdicht
  • Fülle solange Wasser in den Trichter, bis es nicht mehr weiterläuft

Experiment 2

Bei diesem Experiment sollte ein Erwachsener mithelfen (Verbrennungsgefahr durch heißes Wasser)

  • Drücke eine Delle in den Tischtennisball (vorsichtig drauftreten geht auch ;-) )
  • Lege den Ball in eine Schüssel
  • Gieße heißes Wasser über den Ball

Erklärung

In den Versuchen “Warum ist es auf dem Berg kalt” und “Warum friert der Weiher nicht von unten zu” haben wir schon einen wichtigen Begriff kennengelernt: die Dichte. Grob gesagt ist die Dichte das Gesamtgewicht aller Teilchen in einem speziellen Raum (z.b. in einem Glas). Die Luft ist ein Gas und besteht aus vielen kleinen Teilchen, die munter in der Gegend herumfliegen. Im folgenden Bild sind diese Teilchen “gün” dargestellt. Sie können sich frei bewegen und wandern in die Flasche rein und auch wieder raus.

Schüttest du nun Wasser in die Flasche, so kann die Luft nur noch sehr schwer nach oben entweichen, da das Wasser von den Ausweg versperrt. Ein Großteil des Wasser läuft nun in die Flasche und drückt die Luft von unten nach oben. Dabei werden die Luftteilchen so eng aneinandergepresst, dass sie irgendwann so dicht gepack sind, dass sie gegen das Wasser drücken, das aus dem Trichter in die Flasche läuft. Sie bremsen das Wasser und halten es sogar auf.

Somit hast du den Luftdruck schon mal “sichtbar” gemacht. Da die Luft hier sehr stark zusammengepresst wurde, ist der Luftdruck (in der Luft in der Flasche) nun sehr groß. Aus 1 Liter Luft wird hierbei soweit zusammengedrückt, dass sie in ein kleines Glas passt.

In Experiment 2 wird lediglich die Stärke des Luftdruck genutzt. Wenn man Luft erwärmt beginnen die Teilchen sehr schnell hin und her zu springen. Dabei wollen sie mehr Platz haben, als ihnen eigentlich zusteht. Also drücken sie sich überall dorthin, wo sie Platz finden oder etwas nachgibt. Das Plastik des Tischtennisballs ist nun weich und die Luft ist stark genug, die Delle wieder nach außen zu drücken bis der Ball wieder rund ist.

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Wasser als Lichtleiter

Eintrag in Kategorie [ Physik ]

Neulich habe ich beim Ausschütten von Wasser aus einem Becherglas einen schönen Effekt gesehen. Der Punkt im Abfluss, wo das Wasser auftraf hat geleuchtet.

Was brauchst Du?

ein Glas (mit transparentem Boden). Wasser, eine Taschenlampe

Durchführung

  • Fülle das Glas fast komplett bis zum Rand mit Wasser.
  • Verdunkle das Zimmer.
  • Halte die Taschenlampe unter den Boden des Glases.
  • Neige nun das Glas (die Lampe bleibt permanent am Boden des Glases!)

 

Erklärung

Bei diesem Experiment ahmen wir einen Effekt nach, der die Datenübertragung in der Computertechnologie zu neuen Leistungen treibt. Wir ahmen letztendlich einen flüssigen Lichtwellenleiter nach. Ihr kennt das vielleicht als Glasfaserleiter in der “Realität”.

Aber warum funktioniert das?

Wenn Du bei Windstille auf eine Wasserfläche schaust, dann wirst Du darin die Spiegelung der Landschaft und/oder des Himmels erkennen. Das liegt daran, dass eine glatte Wasseroberfläche Licht wie einen Spiegel reflektiert. Was auf einer großen Wasserfläche funktioniert, funktioniert auch im Kleinen – auch wenn die Wasserfläche gekrümmt ist. Das läßt sich mit einem Spiegel im “Rohrformat” vergleichen.

Die Lichtstrahlen werden von den gekrümmten Wänden relektiert – also wiedergespiegelt. Das kannst Du sehr schön nachbauen, wenn du Alufolie um einen Besenstiel wickelst, vorsichtig den Stiel herausnimmst und Du dieses Rohr noch vorsichtier krümmst. Wenn Du nun in das eine Ende mit einer Taschenlampe reinstrahlst, kommt das Licht auf der anderen Seite wieder heraus. Genau so funktioniert es auch mit dem Wasserstrahl.

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Ein Tag bei der DLR

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

Mein Tag der offenen Tür beim Deutschen Zentrum für Luft-und Raumfahrt

Sonntagmorgen, 7.00 Uhr, Regen in Deutschland. Was sonst….

Davon unbeeindruckt machte ich mich in aller Ruhe für das Riesenevent fertig, checke kurz vorher noch im Internet die aktuelle Verkehrs-und Wetterlage. So gegen 09.30 machte ich mich auf den Weg. Wider jeder Erwartung kam ich recht zügig voran und erreichte schließlich meinen Parkplatz bei Porta in Köln-Lind.

Oh, mein Gott, der Parkplatz schon supervoll, eine Schlange bis zum Shuttle-Bus, die seinesgleichen sucht. Wahnsinn, eine ganze halbe Stunde dauerte es, bis ein Einstieg in den Bus möglich war. Mit dem Bus ging es in ca. 10 Minuten bis zum Haupteingang des DLR. Dort war bereits alles offen und die Besuchermassen strömten nur so auf das Gelände.

Dieses Gelände ist riesig, von Eingang bis hinterem Ende dauert es bei zügigem Gehen ca. 25 Min. Von rechts nach links nochmal ca. 15 Min. Somit kann man sich in etwa die Größe vorstellen. Gleich beim Eingang wurden alle mit Flyern versorgt, die Hinweise zur Besichtigung enthielten. Für Kinder und für Erwachsene je einen eigenen Flyer. Rechte Hand war ein Infozelt, wo man sich mit Zeitschriften, versch. Flyern und einer Plastiktüte eindecken konnte.

Auf  dem riesigen Areal verteilten sich Verkaufsstände an denen man Getränke und Essen erwerben konnte. Es war für jeden etwas dabei, von Cola –Bier, von Fritten- Schwenkgrillgut war alles möglich. Sitzgelegenheiten, Toiletten und Erste Hilfe waren überall gegeben.

Doch ich war neugierig auf die Tätigkeiten der Forscher, Wissenschaftler, Tüftler und last but not least auf die Astronauten. Mal sehen, was in den letzten 2 Jahren alles anders geworden war. Erst einmal stellte ich fest, dass sich das Areal verändert hatte und zwar positiv. Überall waren Baustellen oder Schilder die auf Bauten hinwiesen, die in Kürze erfolgen sollen. Alles, damit die Forschung besser praktiziert werden kann, ohne dass diese erst kreuz und quer durch BRD müssen. Auch der Bau des Envihab ist schon begonnen worden. Davon später mehr.

Rechts starteten in kurzen Abständen mehrere Helikopter für Rundflüge. Den ganzen Tag waren diese unterwegs. Für 6-10 Min. ca. 40 Euro ist ein guter Preis. Linke Hand in der ersten Seitenstraße befand sich ein Vortragszelt und die Pressestelle. Da mehr dort nicht zu sehen war, ging ich weiter und landete bei den Werkstoffen für Morgen. In einer großen Halle mit riesigen Maschinen waren die entsprechenden Werksleiter damit beschäftigt, den Menschen ihre Tätigkeit näher zu erläutern. Die Forschung beschäftigt sich hier mit Materialien die in Verkehr, Luft- und Raumfahrt zum Tragen kommen. Zum einen um Kraftstoff zu sparen, zum anderen um Geräusche zu dezimieren. Die Bereiche sind natürlich erweiterbar u. a. Medizin etc. Auch der Nanobereich wurde immer wieder mal auf dem DLR –Gelände angesprochen. Als ich aus dieser Halle wieder herauskam, konnte ich in einer geradeaus die Ausbildung im DLR bewundern. Diese befasst sich mit allen Berufsbildern und setzt mindestens das Abitur voraus. Dort waren wie auch an verschiedenen Stellen, die Möglichkeit, per Wasserstrahl und mit Sandstrahl verschönte Stahlplatten, PKW in Match box Format  oder ebenso kleine Flugzeuge zu erwerben. Diese wurden dort für einen sozialen Zweck des DLR vertrieben. Überall dazwischen befanden sich Möglichkeiten für Kinder spielerisch ihr Wissen zu erweitern. Große, glückliche, lachende und staunende Kinderaugen habe ich gesehen.

Ein paar Schritte weiter konnte man erfahren, wie die Produkte, die unser Leben zukünftig verschönern sollen, erst gedanklich, dann virtuell hergestellt wurden. Nach dieser Stufe werden diese dann in Windkanälen in verschiedenen Größen auf dem Gelände erprobt, bevor die nächste Stufe erfolgt. Auch Turbinen werden getestet, die ein ruhiges und angenehmes Fliegen ermöglichen, ebenso Kosten und Lärm reduzieren sollen. Auch bei Zügen wird schon stark geforscht wobei ein Zug schon recht fortschrittlich daher kommt mit rasender Geschwindigkeit und durch entsprechende Windkanaltestung, kostengünstig und lärmdezimiert. Es wird Zeit, dass dieser endlich auf den Schienen fährt und zum Beispiel im Rheintal seine Anwendung findet. Auch sucht man nach wie vor nach einem Material, was genauso gut ist wie die Gleise und Zugräder, jedoch weniger anfällig und auch lärmreduzierend.

Die Sternwarte Bochum hatte in der Nähe ein Zelt aufgestellt um den kleinen Besuchern die Sternenwelt näher zu bringen, doch auch Erwachsene wurden hier rasch wieder zu Kindern….

Vom Hauptweg wieder rechte Hand in einer Seitenstraße war die Wirkung der Sonne zu entdecken. Dort stand ein Sonnenkollektor  in silbriger Schalenform, der die Sonnenstrahlen auffing. Dort konnte man mit genügend Sonnenkraft kochen oder ein Ei braten.  Auch wurde auf die Wirkung der Sonne im Alltag und in der Stromerzeugung hingewiesen. Hochinteressant für Jedermann. Selbstverständlich konnten auch hier wie überall auf dem ganzen Areal Fragen an die entsprechenden Wissenschaftler etc. gestellt werden. Diese wurden nie müde über ihre Tätigkeiten und Fortschritte zu berichten. Sie waren stets hocherfreut, wenn jemand auftauchte, der sich bereits näher mit der Materie befasst hatte und nun gute Fragen stellten. Hervorragende Wissenschaftler etc. nehmen diese Fragen als Anregung zu ihrer Forschung.

In einer Seitenstraße besuchte ich nun mehrere interessante Stellen. Zum ersten das Kontrollzentrum für Raumfahrtexperimente. Hier kann auf verschiedene Satelliten und auf das Columbusmodul an der ISS zugegriffen werden. So langsam kommen wir zu meinem Gebiet, die Raumfahrt. Hier stellte ich den Wissenschaftlern fragen, die diese freudig beantworteten und erstaunt waren über mein Wissen. Da sind diese gleich nochmal mehr dabei und beantworten alles bis ins Detail. Wirkliches Interesse wird immer honoriert. Dort nutzte ich die Gelegenheit mich einen Moment hinzusetzen um das Erlebte erst einmal ein wenig, neben meinem Körper, zu sortieren.

Frisch erholt machte ich mich dann auf um einen Blick ins Biolabor und ins DLR Schoollab zu werfen. Im Biolabor befindet sich die Luft-und Raumfahrtmedizin. Hier steht die Kurzarmzentrifuge um die Schwerkraft zu simulieren, desweiteren werden hier die Parabelflüge ausgewertet und an verschiedenen Geräten die Schwerelosigkeit simuliert. Diese müssen alle durchlaufen die Pilot oder Astronaut werden wollen, wobei die Astronauten noch mehr aushalten müssen. Wer hier weiterkommt, für den geht es dann die Hauptstraße weiter zum EAC. Doch zum EAC später mehr.

In dem DLR Schoollab können Kinder und Jugendliche sich mit allen Bereichen des DLR vertraut machen und werden dort mit Experimenten, verschiedenen Tests, Vorträgen, etc.spielerisch an alles herangeführt. So kann man sich auch am Girls-Day oder am Boys-Day über die Schulen dort melden. Viele Schulklassen sind dort schon gewesen und die in ganz BRD heißbegehrten DLR Schoollabs sind jetzt schon auf lange Zeit ausgebucht. Es wird jetzt bereits darüber nachgedacht, selbst in den Sommerferien noch zwei Wochen, eine am Anfang und eine am Ende dafür zu nutzen und das DLR Schoollab zu öffnen, um dem Andrang gerecht zu werden.

Studenten aus allen Bereichen sind auch sehr daran interessiert beim DLR ihre Doktorarbeit en etc. zu absolvieren. Denn es ist genauso wichtig beim DLR gewesen zu sein, wie bei NASA, Yale und Harvard.

Mit weiterem Wissen vollgepackt und sehr interessanten Eindrücken, begebe ich mich nun zum nächsten großen Abschnitt. Dort ist nun das Verwaltungsgebäude. Links neben dem Verwaltungsgebäude befindet sich auf einem großen Parkplatz  ein riesiges Zelt. Dort ist die Ausstellung „Wunderkammer der Wissenschaft“ von der Helmholtz Gesellschaft. Vor dem Zelt befindet sich zuallererst ein großer Bus, der wie mir erläutert wurde mit Wasserstoff und Brennstoffzellen, Strom erzeugt, was den Bus in allen Bereichen antreibt. Vorzustellen wie ein Dynamo bei einem Fahrrad. Der Bus wird bereits seit einiger Zeit auch im realen Fahrbetrieb erfolgreich getestet.

In dem riesigen Zelt befanden sich nun Videokoffer der  Forschungsstelle Jülich, wo unter anderem auch der derzeit größte und modernste deutsche Supercomputer steht. Hier werden unter anderem Simulationen erstellt, bezüglich Klima und dessen Auswirkungen. Auch sind das Gebiet der Medizin und insbesondere der Nanotechnologie hier stark vertreten. Die Sonne in allen Bereichen wird hier stark beforscht. Desweiteren wurden hier auch Roboter ausgestellt die in der Raumfahrt, aber auch in der Forschung (einsetzbar an schwer zugänglichen Stellen), Anwendung finden. Ebenso auch bei Negativereignissen, wie Bombenentschärfung oder Militär. Es gibt halt immer zwei Seiten einer Medaille. Ein PKW mit nur einem  Sitz, der über Strom läuft wurde hier vorgestellt. Hierbei war nun neu, dass er selbstständig ein und ausparkt, per Joystick gesteuert wird und auch eigenständig bremst, wenn notwendig. Für Behinderte wäre dieser Wagen ideal, jedoch muss noch verschiedenes abgeklärt und mit verarbeitet werden. Diese hier bereits seit mehreren Jahren vorgestellten PKW befinden sich nach wie vor in der Entwicklung. Immer aufbauend erfreuen sich die Erbauer über die Anregungen der Besucher und nehmen diese gerne an. Denn die Besucher sind ja die zukünftigen Kunden. Erneut nehme ich eine weitere Pause, denn es ist eine ganze Menge an Wissen, die man erst einmal irgendwo parken muss.

Während ich ein Wasser zu mir nehme, sehe ich gegenüber vom Verwaltungsgebäude die Fortschritte des Baugeländes für das Envihab. Hier werden zukünftig Experimente und Forschung Einzug halten und auch eine Besucherausstellung, die seinesgleichen sucht. Mehr darüber kann man unter www.dlr.de erfahren. Dort sind auch alle Themenbereiche sorgfältig aufgelistet und auch Links zu anderen Bereichen wie Raumfahrt, Jülich oder Helmholtz-Stiftung und vieles mehr. Ebenso empfehlenswert ist www.dlr-next.de  für kleine und große Kinder und last but not least www.esa.int.

Direkt am Ausgang des Parkplatzes befand sich eine Bühne des WDR wo verschiedene bekannte Wissenschaftler auftraten um noch einmal über den aktuellen Status Quo zu berichten. Ansonsten lief das normale WDR 2 Radioprogramm. Alles dies wurde über das gesamte Areal mit Lautsprechern gesendet.

In wenigen Schritten bin ich um das Verwaltungsgebäude herum, denn auf der anderen Seite befindet sich ein ebenso großer Parkplatz auf dem sich nun das Spektrum-Zelt, eine weitere Sternenwelt im Zelt, das Spacetweetupzelt, das Luftverkehrszelt und die Kinderbühne befindet. Das einzige nicht begehbare Zelt ist das Spacetweetupzelt, leider. Die restlichen Zelte sind sehr interessant. Gegenüber dem Sternenzelt hat man die Option mit Amateurteleskopen die Sonne zu beobachten. Klar etwas schwierig an dem Tag aber es sei versichert, sie war da. Nur etwas schüchtern hat sie sich hinter den Wolken versteckt um ab und an mal kurz verschämt sich hervor zu lugen.

Freunde jetzt ist meine Zeit. Nach all dem Wissen zuvor, nach der beginnenden Müdigkeit der nun bereits einige Stunden dauernden Entdeckungen. Meine Kirsche auf dem Sahnekuchen , mein Wohnzimmer, mein nächster Schritt auf dem Weg zum Mond. Ja ich bin infiziert, seit ich sah, wie mitten in der Nacht, Neil Armstrong und Buzz Aldrin ihre ersten Schritte auf dem Mond machten. Ich stehe seitdem in den Startlöchern, muss keine Sekunde überlegen ob ich will, sondern warte seither dass man mich endlich lässt. Wenn ich nun wem auf die Nerven gegangen bin. Gut! Dann schick mich doch auf den Mond!! J

Nach dem ich auch hier, wie bereits überall zuvor eine beträchtliche Schlange vorfand, stand ich endlich vor der Eingangstür zum ESA-Gebäude EAC. Zum besseren Verständnis. ESA ist die Europäische Raumfahrt Agentur (European Space Agency). Das EAC bedeutet das Europäische Astronauten Center und dient der Ausbildung der Astronauten. Weitere Ausbildungszentren für ins All befinden sich in Russland Sternenstädtchen Baikonur (Roskosmos), Houston Texas (NASA) und Kennedy Space Center in Florida USA (NASA). Dazu gibt es noch in Kanada, Japan und Niederlande ein entsprechendes Center, wo auch wichtige Aspekte zur Ausbildung beigetragen werden. Nebenher erlernen die Astronauten Englisch fließend in Wort und Schrift, ebenso Russisch und jeweils einige Brocken in den einzelnen Landessprachen der teilnehmenden Nationen. In dem Moment wo ich diese Tür durchschreite verlasse ich deutschen Boden und befinde mich sozusagen auf europäischem Boden in einer Art Botschaft.

Kurz vor dem Eintreten kam noch der damalige Astronaut und  jetzige ESA –Direktor Thomas Reiter raschen Schrittes entgegen und eilte von einer Dame der Sicherheit geführt weiter. Wie alle anderen den ganzen Tag eingespannt und immer im Gespräch mit dem Politikern etc. Schließlich will man ja deren Gelder um  die weiteren Forschungen die letztlich der Menschheit in allen Bereichen dienen sollen, finanziert wissen. Den Vorstandsvorsitzenden Herr Prof. Wörner hatte ich gar nicht zu Gesicht bekommen. Ok, er kann mir ja nicht jedes Jahr über die Füße laufen, beim letzten Mal mit dem damaligen Ministerpräsident von NRW Jürgen Rüttgers, dessen Hand ich auch schütteln durfte. Ja an so etwas erkennt man ein Wahljahr ;-D.

In dem Gebäude befinden sich nun rechts neben dem Eingang eine Ausstellung mit 3 D Brillen zu sehen. Oben auf der Galerie kann man die einzelnen Embleme der ESA Raumfahrten sehen. Unterhalb befinden sich die Fotos aller Astronauten. Die Astronauten  kommen aus Bereichen des Militärs, des Ingenieurwesens und der Forschung inklusive Medizin. Viele Nationen Europas sind dabei involviert. Auch eine eigene Abschussrampe in Französisch Guinea ist vorhanden (ARIANE). Dort werden vorwiegend Satelliten ins All geschossen und bereits werden Vorbereitungen getroffen, um von dort auch Sojus Raketen für die bemannte Raumfahrt ins All zu schießen. Auch in diesem Bereich sind überall Modelle, die beispielsweise die ISS oder Columbus darstellen. Dazu wie überall ein Infostand mit Materialien zur späteren Vertiefung des neuerworbenen Wissens. Obwohl die Leute immer Pulk weise eintreten durften, fragte ich, ob ich mir Zeit lassen könnte. Dies wurde bejaht und ich blieb dort bis zum Schluss. In dem Moment wo ich mich umdrehte, kam mir @Astro_Paolo Paolo Nespoli entgegen. Mit ihm hatte ich per Twitter korrespondiert und versprochen mich vorzustellen. Sobald ich ihn rief und mich mit meinem Twitternamen vorstellte, wusste er sofort Bescheid. Ich hatte offensichtlich Eindruck hinterlassen. Er bedankte sich sogleich für die warmen Worte zum Tode seiner Mutter und als ich ihm erklärte dass es mein Vater auch tot ist und es letztlich keine Worte gibt, hat er mich an sich gedrückt und so Verständnis und Dank ausgedrückt. Auch sind wir verblieben weiter zu twittern. Jetzt warte ich erst mal wieder wann er online ist. @AstroSamantha mit der ich ebenso getwittert hatte, war leider woanders tätig und so bekam ich diese leider nicht zu Gesicht. Trotz Nachfragebei Astronaut Frank de Winne und Michel Togini befand sie sich leider nicht in Reichweite. Michel Togini leitete ich Grüße weiter von @Astro_Clay Clayton C.Anderson NASA-Astronaut. Togini erkannte ihn sofort und war hoch erfreut. Da ich keine Autogramme möchte, nur von meinem Star (amerik. Schauspieler) , wollte ich mich auch nicht anstellen um kurz zu Christer Fuglesang, Reinhold Ewald, Hallo zu sagen. Wenn es sich ergibt ok, wenn nicht auch gut. Müssen meine „Kollegen“ halt auf mich warten oder?:-D

Nun war ich in der großen Halle, in der sich die einzelnen Labore befinden, wo die Columbus Experimente im Detail durchgesprochen werden. Hier werden die Astronauten voll ausgebildet. Dazu befindet sich hier noch ein gewaltiger medizinischer Bereich, der aber abgesperrt ist und bleibt. Inmitten der Besucher sind die Modelle des ATV, des Columbusmoduls 1:1 wie oben an der ISS. Eine Replik des Columbusmoduls  ist begehbar, ein Original nur mit ausführlicher Genehmigung und auf Socken, ein weiteres Columbusmodul (Mockub) befindet sich auf dem Grund des Swimmingpools neben der großen Halle. Dazu später mehr.

Weiterhin befinden sich hier Ausstellungsstücke von Raumanzügen und der Astronautenkost (hätte beinahe Kotze geschrieben, denn obwohl es so aussieht, ist es nach Zufuhr von heißem Wasser, recht bekömmlich). Diese Mahlzeit wird in einem eigenen Institut auf dem Areal erforscht und auch hier sind ab und an Studenten um im Sinne der Medizin die Schwerelosigkeit zu simulieren. Dies dient der Erforschung der Osteoporose und des Herzens. Auch die Muskulatur und die organischen Auswirkungen werden hier  simuliert. Das  Institut befindet sich in Höhe der  ersten rechten Seitenstraße, war aber geschlossen. Nicht alle Gebäude sind geöffnet, da Experimente weiter laufen, nur für geladene Gäste oder aber nur für dort tätige Wissenschaftler. Dieses Mal waren  alle Windkanalinstitute geöffnet, letztes Mal auf Grund von laufenden Experimenten nur ein Gebäude. Das muss man dann respektieren, zumal es ja letztlich uns allen dient.

Hinter den autogrammreichenden Astronauten und den Ausstellungsstücken und das alles inmitten der Module, befand sich die Regiezentrale der riesigen Bühne, von wo aus das Liveprogramm der ESA mit der charmanten Conny Czymoch, bekannt von Phoenix (TV-Sender aus Bonn) übertragen wurde. Hab das Liveprogramm noch nicht gesehen, vielleicht bin ich ja auch zu sehen. Sollte dies der Fall sein, mache ich per Twitter noch einmal darauf aufmerksam. Dies ist übrigens immer noch zu sehen unter:

http://www.livestream.com/eurospaceagency/folder?dirId=e03788eb-be7b-4ab9-8b78-069944f546c2

Günstiger Weise durfte ich eines der Labore besichtigen, wo lustiger weise eine Studentin aus Italien mir in Englisch, da sie kein Wort Deutsch konnte, alles erklärte. Noch lustiger war, als sie sah wie rasch ich alles auffasste, sie mich bat ein paar Deutschen in Deutsch alles zu erklären. Gerne war ich dazu bereit und es machte mir ungeheuren Spaß. Freunde das ist alles so leicht für mich, so dumm ich mich im Gegensatz woanders anstelle. Hier wurde mir erklärt, welche medizinischen Experimente mit Herz, Augen, Ohren, Muskeln, Knochen, die Astronauten durchführen müssen. Dabei wird ihnen an einzelnen Racks erläutert, was sie wann, wie zu tun haben. Gleichzeitig werden sie noch von Medizinern und oder Wissenschaftlern live begleitet die Ihnen ganz genau sagen, was sie tun müssen, damit die Experimente 100% genau durchgeführt werden. Dies ist dann eine Weiterführung der Simulation in dem anderen zuvor genannten Institut und eine weitaus detailliertere Ausführung als es mit einem Parabelflug möglich wäre. Dabei nehmen die Astronauten sich gegenseitig oder alleine Blut ab, urinieren kontrolliert in einen Beutel und verschiedenes mehr. Dies wird dann alles wieder mit zur Erde genommen und hier ganz detailliert untersucht um es für die Anwendung in Medizin oder zur weiteren Forschung vorzubereiten. Mediziner und Wissenschaftler machen spätestens hier Purzelbäume oder Luftsprünge. Nachdem ich nun sehr lange mir alles betrachtet hatte und auch nach dem Liveprogramm noch Gelegenheit hatte mit Conny Czymoch zu sprechen, begab ich mich dann nach draußen. Dort wollte ich eigentlich in Schwimmbad, doch da war leider schon zu. Nun beim letzten Mal hatte ich die Gelegenheit dort einen Blick hineinzuwerfen. Tropische Temperaturen, 30° Grad Raumstandard, ein relativ kleines Becken ca. 8x5m dazu 10 Meter tief mit dem Modul ( Mockub)  des 1:1 großen Columbuslabors. Nah ran darf man nicht, damit alles sauber bleibt und aus Sicherheitsgründen. An einem Kran wird ein Astronaut in voller Montur ins Wasser gelassen und dann von Spezialtauchern begleitet die Anweisungen auszuführen. Dies sind Vorbereitungen für einen Ausstieg ins Weltall, einen Weltraumspaziergang oder EVA. Dabei ist der Anzug des Astronauten dann das Raumschiff. Darüber wird die Temperatur, die Flüssigkeit und alles Medizinische kontrolliert, Sauerstoff zugeführt und die Kommunikation mit der ISS und Houston gehalten. Auch die Kabel für die visuelle Übertragung sind dort eingebunden, inklusive der Helmbeleuchtung. Zudem müssen die Astronauten eine Windel tragen, denn der normale Ausstieg dauert in der Regel ca. 6 Stunden. Die Astronauten müssen vorher viele Stunden nur Sauerstoff atmen, damit keine Embolien entstehen, dann müssen kontrolliert gegessen und getrunken werden. Auch der Sport wird dahingehend angeglichen.  Das alles wird hier nun 1:1 simuliert. Für den Fall der Taucherkrankheit befindet sich in dem abgesperrten medizinischen Bereich eine Taucherglocke. Diese wird auch von allen umliegenden Krankenhäusern und Universitäten, inklusive der Luftfahrt mit genutzt.

Gegenüber dem Schwimmbad befand sich noch ein Zelt, indem Wissenschaftler auf Gefahren hinwiesen, wie beispielsweise die zunehmende Anzahl der veralteten und außerbetrieblichen Satelliten, die zu einer immer größeren Gefahr werden. Für die ISS aber auch und gerade für uns auf der Erde, da die Erdanziehung da ihr übriges tut. Die Wissenschaftler geben zu, dass sie da leichtsinnig gehandelt haben und nicht darüber nachgedacht hatten wie dieses Problem zu lösen sei. Damals wurde auch nicht von der Anzahl der Satelliten und Trümmerteile ausgegangen, auch nicht von den verlorenen Gegenständen der Astronauten auf der ISS. Es ist ein Versuch, jeder der dazu was beitragen möchte ist willkommen. Auch wenn jemand meint, es sei vermutlich dumm oder weit hergeholt, dass sei völlig gleichgültig, immer beisteuern. Die Optionen werden geprüft, inwieweit umsetzbar, kompatibel oder ob es Wissenschaftler auf die richtigen Ideen bringt. Alle von 7- Tod seien willkommen ihre Gedanken beizutragen. Niemand will auf Kommunikation oder Medien verzichten, den regelmäßigen Wetterbericht, tollen Aufnahmen oder militärischer Operationen. Politiker geben Geld für Satelliten ins All zu bringen, aber nur mit Überzeugungskraft welches zur Beseitigung des Mülls.

Mit Erstaunen stellte ich fest, dass es bereits Zeit für die letzten Shuttlebusse war, wie ein Mitarbeiter des Areals bemerkte. Schade, ich hätte gerne noch einen weiteren Tag gehabt, denn ich war nicht auf dem Flugfeld (Zulu-Platte) mit den tollen Flugzeugen. Doch wie zur Entschädigung konnte ich auf dem Rückweg miterleben, wie der A380 abflog. Wow ist der riesig und fliegt mit einer Leichtigkeit und ist unfassbar leise. Ich lebe zwischen den Flughäfen Köln/Bonn und Düsseldorf, da weiß ich,  wovon ich rede.  Ihr merkt selbst vieles konnte ich nur anreißen, hier ist es genauso wie bei dem Tag alles zu kurz. Ich könnte eine ganze Woche schreiben… lieber  nicht. Seht Euch die Links an und Danke fürs Lesen. In 2 Jahren gibt’s dann den nächsten Bericht.

@momado_50 , Köln

P.S. Falls Ihr Fragen oder Anregungen habt, postet einen Kommentar oder gebt Nachricht via Twitter.

 

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Ahorn-Flügel basteln

Eintrag in Kategorie [ Biologie, Blog, Spaß ]

Bei einem kleinen Herbstspaziergang habe ich heute Mittag eine Menge Ahorn-Samen fallen sehen. Habt Ihr Euch das schon mal angeschaut? Das ist absolut faszinierend. Diese “Flügel” drehen sich wie Hubschrauberblätter und der Samen gleitet zu Boder oder steigt sogar hoch in die Luft, wenn der Wind stark genug ist. Im Netz habe ich eine schöne Faltanleitung gefunden, um einen Ahorn-Samen aus Papier nachzubauen.

Was brauchst Du?

Ahornsamen, Papier (am Besten Din A4).

Durchführung

  • Klick Dich auf der Seite “Spielkeks” in die Rubrik Papierflieger (oder klick hier den “Papierflieger” an).
  • Relativ weit vorne findest Du den “Ahornsamen”.
  • Einfach loslegen.

Jetzt kannst Du rausgehen und Deinen nachgebauten Samen in die Luft werfen. Sobald er etwas Höhe erreicht hat, setzt die Rotation ein.

Erklärung

An dieser Stelle wird es nun doch recht komplex. Es ist auch noch gar nich so lange her, als Forscher herausfanden, warum  diese Samen es trotz der Größe und Geschwindigkeit schaffen, einen Auftrieb aufzubauen.

Der Auftrieb beim Flugzeug- oder auch Helikopterflügel entsteht dadurch, dass die Luft über dem gewölbten Flügel schneller fließen muss, als die Luft unterhalb des Flügels. Der Ahorn-Samen bedient sich aber eines anderen Tricks: er erzeugt einen Tornado (also einen Wirbelsturm) im Miniformat. Dieser Wirbel entsteht oberhalb an der Vorderseite des Samens. Die Forschergruppe um Professor Lentink hat dazu eine faszinierende Windkanalaufnahme gemacht.

Das Bild stammt aus dem Originalartikel (Leading-Edge Vortices Elevate Lift of Autorotating Plant Seeds, Science 12 June 2009:  Vol. 324 no. 5933 pp. 1438-1440  DOI: 10.1126/science.1174196 )

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Magie des Zündholzes

Eintrag in Kategorie [ Chemie ]

Streich- oder Zündhölzer haben wir in unseren Versuchen ja schon des öfteren genutzt. Ein paar Grundlagen für diesen Versuch kannst Du schon in “Warum entzündet sich das Streichholz?” nachlesen. Lass Dir bei diesem Versuch aber bitte wieder von einem Erwachsenen helfen.

Was brauchst Du?

1 feuerfeste Unterlage, z.b. einen Teller, 1 Streichholzschachtel, 3 Streichhölzer.

Durchführung

  • Stecke eines der Streichhölzer mit seinem unteren Ende in die Schachte (Einklemmen geht auch).
  • Lehne das 2. Streichholz Kopf-an-Kopf an das erste (es entsteht zwangsläufig ein Winkel).
  • Entzünde das angelehnte Streichholz mit dem dritten ein Stück unterhalb der Zündköpfe.

Und, was konntest Du dabei sehen?

Erklärung

Dzrch das Feuer beginnt das Holz zu verkohlen. Da man das Holz nicht sonderlich gleichmäßig abbrennen kann (auch, wenn es noch so klein ist), verzieht es sich auf einer Seite. Dies ist sogar meist die Oberseite, da dort die Hitze größer – somit die Verbrennung schneller und das “Schrumpfen” des Holzes größer ist. Gleichzeitig hat sich das Feuer zu den Zündköpfen vorgefressen und entfacht dort eine sehr heftige Verbrennung. Die Temperaturen sind hier so hoch, dass die Köpfe miteinander verschmelzen. Solange sie brennen, ist diese Schmelze noch weich. Das entstandene “Gelenk” kann sich bewegen. Hier hat man nun den gleichen Effekt, wie beim Holz. Oben ist die Verbrennung stärker, zugleich wirkt der durch die Hitze entstehende Luftzug und das angelehnte Streichholz hebt ab,

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Ei, Ei….

Eintrag in Kategorie [ Chemie ]

Dieser Versuch ist sehr einfach. Schau Dir mal “Ein durchsichtiges Ei?” an. Dort sind die Grundlagen erläutert.

Was brauchst Du?

“entschaltes” Ei, wie in Versuch “Ein durchsichtiges Ei” beschrieben, 1 Becher

Durchführung

  • lege das entschalte Ei in den Becher.
  • warte ein paar Wochen.

Und, was konntest Du dabei sehen?

Ganz einfach: Das Ei schrumpft und schrumpft.

Erklärung

Nach dem Auflösen der kalkhaltigen Eierschale bleibt nur noch die Eihaut (Schalenhaut), die das Eiweiß von seiner Umwelt abtrennt. Diese Schalenhaut ist ein wahres Wunderwerk der Natur: sie ist weich und dennoch strapazierfähig, sie läßt Sauerstoff und Wasser durch, verhindert aber, dass Bakterien sich ansiedeln und in das Ei eindringen können. Ein solches Teil nennt man auch Membran. Diese Membran arbeitet (zumidnest was den Wassertransport angeht) aber in 2 Richtungen: Wasser rein, aber auch Wasser raus.

Gut, aber warum soll das Wasser nun freiweillig aus dem Ei raus?

Hier gibt es ein Prinzip, was in der Natur sehr oft Anwendung findet, vor allem bei chemischen und phyiskochemischen Prozuessen: Das Gleichgewichtsprinzip. Dieses besagt, dass jedes System versucht ein Gleichgewicht an Molekülen (Bausteinen aus denen alles gemacht ist) herzustellen.  Die Schalenhaut trennt nun ein geschlossenens System mit viel Wasser (das Ei) von der Luft, in der sehr wenig Wasser enthalten ist. Also versucht das Wasser aus dem Ei herauszukommen, s.d. die Menge Wasser in der Umgebung des Eis und Wasser im Ei gleich ist. Dies ist aber fast unmöglich, da einfach zuviel Luft Wasser aufnehmen kann, s.d. das Ei solange austrocknet, bis die Schalenhaut nur noch ganz wenig Eiweiß und den Dotter einschließt. Daher ist das trocknende Ei auch schön orange. Gleichzeitig wird die weiche Eihaut aber auch wieder fest. Man muss nach 3-4 Wochen sehr viel Kraft aufbringen, um sie einzudrücken. Faszinierend, oder nicht?

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Maisstärke-Laufbahn: die Gewinner

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

Hallo zusammen,

nach der tollen Veranstaltung “Lernfest-Saar”, haben wir aus einer Vielzahl an Zeiten, die auf der Maisstärke-Wasser-Laufbahn erzielt wurden, die Gewinner ermittelt:
Erste, zweite oder dritte Preise gibt es nicht. Alle Gewinner stehen bei uns auf Platz 1.

  • Startnummer 25
  • Startnummer 32
  • Startnummer 42
  • Startnummer 58
  • Startnummer 73

Die Bestzeit war übrigens 2,7 Sekunden für 15m Maisstärke-Wasser-Bahn!

Bitte schickt einen Scan (oder ein Foto) mit der Startnummernkarte und Eure Adresse an martin(@)binneugierig.de
Wir werden dann umgehend die Preise versenden.

Vielen Dank nochmals an alle für Eure Teilnahme. Wir hoffen, Ihr hattet genausoviel Spaß wie wir.

Euer binneugierig-Team

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Das größte Experiment meines Lebens (Finale)

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

In den drei Tagen vor dem Lernfest sind alle Materialien bei uns eingetrudelt. An dieser Stelle schon mal dickes Danke-Schön an unsere Unterstützer: Roquette (Stärke), dm-Folien (Silofolie), Ewald-Schaumstoffe (“Beckenrand”) und Comet Schleifscheiben (Logistik). Ohne diese vier wäre dieses Mega-Experiment nicht möglich gewesen.

Samstag, 10.09.2011. Um 6.30Uhr klingelt der Wecker. Ist für meinen Geschmack etwas früh für das Wochenende, aber die Organisatoren des Lernfestes Saar haben festegelegt, dass alle Fahrzeuge bis 9.30Uhr aus dem Deutsch-Französischen Garten (Saarbrücken) entfernt sein sollen. Immerhin kann ich noch gut frühstücken. Gegen halb acht mache  ich mich mit dem Pritschenwagen, den wir glücklicherweise bereits Freitag vollbeladen hatten, auf den Weg. Kurz nach 8 komme ich im DFG an unserer Standfläche an, um festzustellen, dass der Zeltbauer des Nachbarstandes, das Zelt 3 m zu weit nach links geschoben hat, s.d. es unsere Auslaufzone blockierte. Aber gut, was will man machen? Das große Zelt steht. Also müssen wir ein wenig improvisieren. “Improvisieren” klingt in diesem Zusammenhang sehr leicht, aber es war harte körperliche Arbeit. Denn nun kann die Bahn nicht mehr parallel zum Gehweg aufgebaut werden, sondern muss diagonal auf die Wiese. Und das bedeutet: Jede Menge 25kg Säcke Maisstärke schleppen – und am Ende des Tages: jede Menge Maisstärke mit Wasser zurückschleppen, um sie zu entsorgen.

Glücklicherweise treffen zu diesem Zeitpunkt die ersten Helfer ein: Jörg, Christine und Jannis. Der Spaß kann beginnen. zunächst vermessen wir die neue Laufbahn. Dabei gilt es wieder eine Wiesenstück zu finden, auf dem das Gefälle erträglich ist. Auf dieser Messbahn wird nun eine erste Folie als Unterlage ausgelegt. Darauf wird die “eigentliche” Laufbahnfolie ausgebreitet. Wir entscheiden uns, auf Grund der Gegebenheiten für eine 15m lange und knapp 1m breite Bahn. Dazu wird ein 2m breites und 16m langes Folienstück zurechtgeschnitten. Auf den Längsrändern werden dann die Schaumstoffrohre ausgelegt und anschließend mit Klebeband fixiert.

Danach werden die Schaumstoffrollen auf der kompletten Länge nach innen gerollt und nochmals fixiert. Nun wird die Bahn “umgedreht”, d.h. der Teil, der im Moment auf dem Boden liegt, wird nach oben gedreht. Auf diese Weise entsteht ein sich selbst stabilisierendes System – die Schaumstoffrollen können sich nicht mehr ausrollen, da sie später vom Maisstärke-Wassergemisch nach innen zu Boden gedrückt werden. Die Bahn läßt sich wirklich sehr schnell und problemlos aufbauen und ist rundum “weich”, s.d. absolut nichts passieren kann, sollte jemand stürzen. Nachdem der wichtigste Teil des Megaexperimentes aufgebaut ist, kümmern wir uns um die Kleinigkeiten: Pavillion, Tische , die beiden Pools, Stärke entladen, Wasseranschlüsse suchen, u.s.w.

Tatsächlich ist dies alles binnen einer Stunde erledigt, s.d. wir auch pünktlich die Fahrzeuge wegbringen können. In der Zwischenzeit sind auch weitere Helfer (Martin, Leon (12) und Luca (11)) eingetroffen, s.d. wir mit dem Verteilen der Maisstärke beginnen können. Gleichzeitig wird ein Pool mit Wasser zum Füße säubern  und ein weiterer mit einer 20cm tiefen Maisstärke-Wasser-Mischung gefüllt.

Das große Gepantsche kann beginnen. Ursprunglich war geplant, dass die fertige Mischung mit einem Betonmischfahrzeug gebracht wird, aber leider war dieses zu schwer für die Wege im DFG und durfte letztendlich auch nicht auf die Wiese. Ein kleines Vor-Ort-Experiment zeigt aber, dass man durchaus das Pulver vorlegen und dann mit einem Gartenschlauch durchnässen kann. Diese Masse läßt sich aber nicht mehr von einem Stock oder einem Rührer durchmischen, s.d. tatsächlich Handarbeit angesagt ist.

Dies sieht scheinbar so lustig aus, dass erste Besucher, vor allem Kinder uns beim durchmischen helfen. Da gegen viertel nach 10 immer noch nicht so viel Betrieb ist, entscheiden wir uns, die Laufbahn erst kurz nach 12 in Betrieb zu nehmen. Allerdings sind wir mit den Pools und der Vorbereitung der Bahn rechtzeitig zum Besuch unsere neuen Ministerpräsidentin Annegret Kramp-Karrenbauer fertig. Sie läßt es sich nicht nehmen und probiert die Poolvariante aus (ich hoffe, dass wir über den Fotografen noch ein Bild bekommen).

Im Laufe des späten Vormittags kommen immer mehr Besucher in den DFG. Unser Stand ist mehr oder weniger durchgehend mit 8-10 Kindern belegt. Einige sind Anfangs skeptisch, aber sobald sie das Einstands-Experiment (Finger in die Mischung tauchen, drauf schlagen,….) gemacht habe, ist keiner mehr zu halten. Schnell sind die Schuhe ausgezogen und schon geht es in den Pool – Füße eintauchen, versuchen mit Kraft rauszuziehen und hängen bleiben. Gleichzeitig hüpft der Nachbar auf dem Gemisch rum. Kinder, Jugendliche und auch Erwachsene haben unglaubglich viel Spaß und man hört Geschrei und Lachen.

Beide Stationen sind gleichgut belegt. Einige Eltern müssen sich die Augen zuhalten, als sie sehen, dass ihre Sprösslinge in das Stärkemonster fallen und richtig schön zugeglibbert werden. Dank des tollen Wetter (knapp 30°C und Sonne) ist dies aber nicht so schlimm. Schnell sind die Kleinen mit dem Schlauch abgespritzt und können in der Sonne trocknen.

Derweil lassen 72 ambitionierte Läufer ihre Zeiten auf 15 m stoppen. Die Bestzeit von 2,7Sekunden ist aber nicht zu toppen. Viele weitere Läufer rennen nur aus Spass darüber-hin und zurück, teilweise auch in 2er und 3er Gruppen.

Viel Zeit zum Ausruhen bleibt unserem kleinen Team nicht. Ab und an muss die Bahn wieder aufgemischt und befeuchtet werden, aber die Kombination Läufer/Sonne ist so gut, dass wir nicht wirklich erfolgreich sind. Gegen 16.30Uhr sind die letzten 10m bereits sehr fest und steif. Trotzdem haben alle viel Spaß bei der Sache.

Die jüngste Läuferin war gerade mal 2 1/2 Jahre alt. Es ist ein tolles Bild das kleine Mädchen auf der wackligen Unterlage laufen zu sehen. Manche Kinder haben sich doch nicht alleine auf die Bahn getraut, s.d kurzerhand eine Familienwertung eingführt wird: Alle Familienmitglieder müssen sich die Hände reichen und gemeinsam über die Bahn rennen. Die Zeit vergeht dabei wie im Fluge. Plötzlich ist es 5 Uhr und die Nachbarstände werden langsam abgebaut. Gegen halb sechs müssen wir die Läufer von der Bahn schicken und mit der Entsorgung des Gemischs beginnen. Derweil wird aber der Pool weitergenutzt, bis wir auch diesen leeren müssen. Susanne stößt noch zu uns und hilft beim Aufräumen. Nach guten 2 Stunden sind wir auch hier fertig.

Zurück bleiben ein paar Spuren auf dem Rasen, viele tolle Erinnerungen und die Idee im kommenden Jahr einen Guiness-Rekord-Versuch zu starten.

Vielen Dank auch nochmals an alle fleißigen Helfer :-)

Warum ist man kitzlig?

Eintrag in Kategorie [ Biologie ]

Das ist nun eindeutig eine schwere Frage, zu der es offenbar auch noch keine 100%ige Erklärung gibt. Jeder kennt die Auswirkungen des Kitzelns. Meist sind es heftige Lachattacken.

Was brauchst Du?

unterschiedliche Versuchpersonen, Deine Finger, Feder

Durchführung

  • Versuche belibeige Perosnen zu kitzeln, ohne dass sie es vorher merken
  • Wiederhole den Versuch. Diesmal mit Vorwarnung
  • Wiederhole beide Versuche mit einer Feder

Spannend ist unter Anderem dass auch Tiere kitzlig sind. Habt Ihr mal eine Katze oder einen Hund an den Haaren zwischen den Fußballen gekitzelt? Das funktioniert recht ordentlich.

Erklärung

Welchen Sinn hat Kitzeln?

Hierzu hat sich die Kitzel-Theorie stakr weiterentwickelt. Charles Darwin (ein wirklich großer Wissenschaftler) hat behauptet, dass Kitzeln unsere Bindung mit den Mneschen um uns rum stärkt. Heute denken führende Kitzel-Wissenschaftler, dass  Kitzeln oder besser die Reaktion des Körpers darauf, eine Schutzfunktion ist, denn der Mensch ist besonders kitzlig an Stellen, die sehr empfindlich sind: Taillie, Bauch, Achselhöhlen. Dort liegen auch wichtige Organe darunter. Das Kitzeln wird vom Gehirn zunächst als Angriff interpretiert. Dies sieht man auch schön an der Reaktion des Gekitzelten: Er/sie versucht die gekitzelte Stelle gleich mit Armen, Händen oder Beinen zu schützen. Diese unkontrollierten Bewegungen haben also durchaus ihren Sinn. Nachdem aber kein Schmerz auftritt, registriert das Hirn, dass nichts Schlimmes dabei ist und löst das Lachen (eine Art von Erleichterung) aus.

Verschiedene Kitzelarten

Grob kann man hier “zärtliches” Kitzeln, ausgelöst z.b. durch eine Feder, oder die heftige Kitzelattacke unterscheiden. Hierbei bekommt der Gekitzlet fast Lachkrämpfe.

Können wir uns selbst kitzeln?

Also ich hab’ es bisher nicht geschafft, ebenso wir kein anderer. Dies liegt wohl vor allem daran, dass das Gehirn bereits weiß, was es zu erwarten hat. Es weiß, dass keine Gefahr droht und ignoriert den Reiz.

Was ist sonst noch wichtig?

Die Kitzelforscher haben auch herausgefunden, dass man besonders kitzlig reagiert, wenn man den Kitzler besonders gern mag.

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Warum ist es auf dem Berg kalt?

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

Einfache Frage und es gibt auch eine recht einfache Antwort dazu, wenn man sich in Physik ein wenig auskennt.

Generell müssen wir abern einen Widerspruch klären. Normalerweise sagt man ja, dass warme Luft nach oben steigt. Das ist auch wahr. In geschlossenen Räumen (eine Decke sollte vorhanden sein) kann man auch so argumentieren. Wenn die Heizung an ist, wird es Richtung Decke wärmer sein, als auf dem Fußboden.  Eine Erklärung hierfür haben wir schon bei der “Luft-Simulation” gegeben.

Warum steigt warme Luft nach oben?

Zunächst hat jede Stelle in der Luft  die gleiche Temperatur. Die Teilchen, aus denen denen die Luft  besteht, halten still und bewegen sich nur ganz wenig. Wird nun die Heizung angeschaltet, wird es den Luffteilchen am Heizkörper schnell warm. Die einzelnen Luftteilchen beginnen zu zappeln und versuchen, weil es ihnen zu warm ist, sich etwas weiter vom Nachbarn wegzubewegen. Dadurch hat man nun etwas weniger Luftteilchen an der gleichen Stelle, wie zu Beginn des Versuches: die Dichte der Luft wird verringert. Dasie nun  an dieser Stelle “leichter” ist, als ddie darüber stehende kalte Luft, beginnt sie  nach oben zu steigen.  Der gesamte Vorgang sieht so aus, dass die warme Luft nach oben steigt und die schwerere kalte Luft nach unten fällt.

Dies gilt auf jeden Fall für geschlossene Räume.

In der freien Natur sieht das ein wenig anders aus. Hier kann die warme Luft theoretisch so hoch steigen, wie sie möchte. Aber bevor wir diesen Vorgang anschauen, müssen wir eine wichtige Grundlage klären. Was ist die Heizung und wie wird Luft warm?

Die Heizung in der freien Natur.

Die Heizung ist eindeutig die Sonne. Diese schickt ihre wärmenden strahlen zur Erde. Aber eigentlich ist das Licht “kalt”. Erst wenn es irgendwo auftrifft entseht durch die Aufnahme von “warmen” Licht, den sogenannten Infrarot-Strahlen, Wärme in dem aufnehmenden Körper. Und hier haben wir schon eine Grundvoraussetzung. Irgendetwas muss die Sonnenstrahlung aufnehmen und je mehr dieses “Etwas” vorhanden ist, um so wärmer kann es werden. Das “Etwas” sind die Teilchen aus denen alles aufgebaut ist. In der Luft selbst gibt es nur ganz wenige und die fliegen noch in der Gegend rum. Die Wärmestrahlung tut sich schwer sie zu treffen ;-) Auf dem Boden allerdings kann es sehr warm werden, da dort die aufnehmenden Teilchen nicht weglaufen können. Die Erde wird warm und erwärmt selbst wieder die Luft. Hier haben wir nun unsere Heizung. Die warme Luft beginnt nun nach oben zu steigen.

Die Erdanziehungskraft.

Nun kommt ein zweiter Effekt hinzu. Wie Ihr wisst zieht eine Kraft, die Erdanziehungskraft, alles mögliche nach unten. So auch die Luft. Daher sind am Boden mehr Luffteilchen, als in großen Höhen. Z.b. ist auf dem Mount Everest so wenig Luft, dass die meisten Bergsteiger mit Sauerstoffflschen hochklettern müssen.

D.h. die warme Luft, die sich am Boden schon mehr ausgedehnt hat, als die kalte, dehnt sich dort oben noch weiter aus (siehe auch Bild links, Quelle: http://www.kerschhofer.net/wetterkunde-paragleiter/1.htm). Dabei verliert sie Energie, da sie ja auch immer ein wenig Wärme an die Nachbarteilchen abgibt, denen noch kalt ist. Somit kühlt die ehemals warme Luft selbst wieder ab.

Man kann sagen, dass die Temperatur pro 100m um 1°C sinkt.

Irgendwann wird es den Teilchen auch zu kalt und sie suchen wieder die Nähe ihres Nachbarn um sich warm zu halten. Dabei verringert sich wieder das Luftvolumen und die Schwerkraft zieht die Teilchen nach unten.

Je höher man kommt, desto weniger “warme” bzw. “wärmende” Luft ist vorhanden. Daher ist es in der freien Natur oben irgendwann kälter als unten.

Nochmals als Zusammenfassung.

Die Sonner erwärmt den Boden und der wiederum die Luft. Die warme Luft dehnt sich aus, wird leichter und steigt nach oben. Da dort “oben” aber nur wenige Luffteilchen sind, dehnt sich die warme Luft noch schneller aus und gibt Wärme an die Nachbarteilchen ab. Dabei wird sie wieder kälter und sinkt nach unten.

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Ist der Mond nun groß oder klein?

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

@momado_50 hatte vor ein paar Tagen via Twitter die Frage geschickt, warum der Mond manchmal groß und manchmal klein erscheint? Zudem wurde gefragt, warum er manchmal eher gelb, dann wieder weiß ist.

Fangen wir mit Teil 1 an: “Groß oder klein?”

Dieser Teil ist noch relativ einfach zu beantworten. Auf www.mondsichtung.de findet Ihr interessante Fakten (u.a. auch die folgende Skizze) zum Mond-

Hierauf ist zu sehen, dass der Mond nicht unbedingt in einer Kreisbahn um die Erde geht. Die Bahn ist leich zu einer Ellipse verzogen. Zudem läuft er auch nicht in einer Ebene um die Erde sondern ist leicht geneigt.

Je nach Phase ergibt sich somit ein Kleinstabstand zur Erde von 356.000km und ein Größtabstand von 407.000km. Dies ist natürlich ein Effekt.

Ein weitaus wichtigerer Effekt ist die Reaktion Deines Gehirns. Der Mond ist immer dann sehr groß, wenn er nahe am Horizont (also kurz bevor er binter die Erde fällt) steht. Wenn er so weit “unten” ist, hat Dein Gehirn Bezugspunkte auf der Erde, z.b. Häuser, Bäume, Telefonmasten, Berge,…. . Damit  nimmt es eine Größeneinschätzung vor. Bei dieser Einschätzung (weil es ja weiß, dass der Mond ein großer Himmelskörper ist) rechnet es den Mond groß.

Steht der Mond frei am Himmel, fehlen diese Bezugspunkte und Dein Gehirn teil ihm eine andere Größe zu. Es weiß, dass die Sterne eigentlich viel größer sind als der Mond, also rechnet es ihn im Verhältnis zu den Sternen kleiner.

Nun gibt es 2 Tricks, um das Gehirn zu überlisten:

  1. Nimm ein Blatt Papier und mach ein Loch rein. Schau dir den niedrig stehenden Mond durch dieses Loch an und Du wirst sehen, dass er plötzlich wieder kleiner wirkt. (das Papier bzw. das Loch sind nun die Referenz für die Größe).
  2. Stell dich mit dem Rücken zum Mond und schau durch Deine Beine. Auch hier verändern sich die Verhältnisse, da das Hirn nun eine ganz andere Situation beurteilen muss.

Das gleiche gilt übrigens für die Sonne!

Im Internet findest Du jede Menge weiterer Infos. Nutz einfach den Suchbegriff “Mondtäuschung”.

Das größte Experiment meines Lebens (II)

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

Vielleicht habt Ihr schon den Artikel zu Teil (I) gelesen. Falls nicht, folgt hier eine kurze Zusammenfassung.

Zusammenfassung (I)

Am Lernfest Saar, 10.09.2011, wollen wir von binneugierig.de, ein Megaexperiment aufbauen. Es geht schlicht und erfreifend um eine 20m lange und 10cm tiefe Laufbahn, welche mit einem Maisstärke/Wasser Gemisch gefüllt wird. Neugierige können dann auf dieser Bahn Wettrennen laufen – in der Art: Wer kann schneller über Wasser laufen? Der erste Artikel beschreibt ein paar Grundlagen für das Experiment, die wir erarbeitet haben.

Nun zum aktuellen Stand:

Nach meheren Ortsbesichtigungen und Berechnungen (Menge Maisstärke, Wasser,….) erhielten wir heute die Nachricht, dass ein weiterer Aussteller leider seinen Platz nicht mit uns tauschen möchte. Unser Problem ist, dass wir für diese “Wanne” eine relativ gerade Fläche benötigen. Im Deutsch-Französischen Garten gibt es allerdings fast nur Gefälle-Strecken, wenn es im Längen >20m geht.

Auf  diesem Plan ist der Soll-Stand eingetragen. Wir wären Platz 11 und der Aussteller, mit dem wir hätten tauschen sollen ist Nr. 12.

Das Problem, vor das wir nun gestellt sind ist das Gesamtgefälle der Südmulde im DFG. Auf dem aktuellen Stellplatz macht leider nur eine 15m Bahn Sinn, da wir hier nur eine Höhendifferenz von 7cm zu überbrücken haben. Bei einer 20m Bahn sind es schon 16cm und das macht die Stützkonstruktion der Bahn nicht mit und es benötigt auch viel zu viel Material

Mit ein wenig Materialpuffer benötigen wir ca. 800Liter Maisstärke-Mischung bei der 15m Strecke. Bei der 20m Strecke mit größerem Gefälle sind es schon knapp 2.000Liter!!! Da wir im Laufe des Tages die Mischung sicherlich 1 Mal komplett auswechseln müssen, scheidet die 20m Strecke (lediglich wegen des großen Gefälles und damit Materialmehrverbrauchs) aus. :-(

Aber gut, 15 m rennen ist immer noch weit.

Generell haben wir nun fast alles Zusammen. Maisstärke, Folie und Rahmen werden uns von Unterstützern der Aktion kostenlos zur Veffügung gestellt. Im Moment kümmern wir uns um 2 weitere große Brocken: das Herstellen der Mischung und die Entsorgung.

Fangen wir hinten an, bei der Entsorgung: Dies ist eigentlich der einfachste Teil. Nach 2-3 Stunden ist soviel Wasser verdunstet, dass das Gemisch die Konsistenz von nassem Sand hat. Also Schaufel her und fleißig sein, dann ist die Masse schnell weg.

Die Herstellung ist allerdings deutlich komplexer, da man ab einer bestimmten Menge ja keine große Scherung draufgeben kann. Dies Masse würde anstonsten “steinhart” werden uns sich nicht mehr mischen lassen. Eine gute Alternative sind Betonmischer. Hier wäre uns natürlich am liebsten, wenn wir einen Mischwagen nutzen könnten. Wasser vorlegen, Trommel drehen lassen und die Maisstärke dazu. Fertig. Das Fahrzeug könnte dann zur Bahn fahren und die Masse ablassen.  Im Notfall tut es auch eine herkömmliche “Speismaschine”, aber hier steigt schon der Aufwand mit abwiegen, einfüllen und in der Bahn verteilen. Nahezu unmöglich ist es, diese Masse immer 15 Liter Eimer-mäßig anzusetzetn. Hier ist also noch eine fleißige Christine gefordert, die heute Betonunternehmen anrufen wird.

Die Logistik vor Ort ist auch noch zu klären. Wo kriegen wir Strom und Wasser her? Wo kann das Abwasser hin?

Es ist auch unglaublich an welche Kleinigkeiten man denken muss: Kabel, Schlauch, Schaufeln, Eimer, Rechen, Desinfektionsmittel (für das Fußwaschbad), Zeitnahemegeräte, Starterlisten, Poster (Erklärung des Versuchs), Banner, Preise und vor allem tatkräftige Unterstützer vor Ort.

An letztem Punkt müssen wir noch arbeiten. Beim Aufbau sind wir im Moment zu dritt. Ich denke, dass wir den kompletten Versuch permanent mit 3-4 Leuten betreuuen müssen. Da dies mit Sicherheit anstrengend wird, sollte sich ein Team von 6-8 Leuten finden.

Noch 8 Tage und das komplette Experiment muss stehen. Auf uns wartet eine spannende Zeit :-)

Wird der Tee in einer kleinen Tasse schneller kalt?

Eintrag in Kategorie [ Fragen, Physik ]

Um diese Frage zu beantworten, kanns Du schnell ein kleines Experiment durchführen. Da Du dazu auch heißes Wasser brauchst, sollte vllt. ein Betreuuer helfen.

Was brauchst Du?

1 große Tasse, 1 kleine Tasse, Thermometer, Stoppuhr, Wasserkocher und Wasser

Durchführung

  • Erhizte das Wasser im Wasserkocher bis es kocht.
  • Fülle die kleine und die große Tasse bis zum Rand
  • Lass die Stopuhr loslaufen und messe alle 5 Minuten die Temperatur mit dem Thermometer.

Und, was konntest Du dabei sehen?

In der kleinen Tasse kühlt das Wasser schneller ab als in der großen (gut, es gibt Ausnahmen, aber ich hoffe mal nicht, dass Du zufälligerweise die passenden Tassen gefunden hast.)

In meiner Messung habe ich in beide Tassen Wasser mit 69°C eingefüllt. Nach 10 Minuten fiel die Temperatur in der Kleinen auf 44°C, in der großen auf 51°C – nach 20 Minuten 37°C und 43°C. Dabei sinkt die Temperatur generell langsamer, je näher sie der Umgebungstemperatur kommt.

Erklärung

Vielleicht erinnerst Du Dich an die Antwort auf dei Frage “Warum friert der Weiher im Winter nicht zu?“. Dort haben wir schon erklärt, dass es verschiedene Zustände das Wasser gibt. Kombiniert man diese Anrwort mit der Erklärung der Frage “Warum sind Fliesen immer kalt?” und setzt noch ein wenig Mathe ein, dann ist das ganze hier sehr einfach ;-)

Für beide Tassen gilt, dass das Wasser seine Temperatur an die Oberfläche abgibt – sowohl an der Grenze Wasser/Luft als auch über die Tasse selbst. Luftteilchen und “Tassenteilchen” bilden unter sich wieder Eimerketten und schaufeln die Wärme des Wasser nach außen – dorthin wo es kälter ist. Dabei gilt zunächst, dass mehr Wärme abtransportiert werden kann, je größer die Oberfläche ist. Seltsam, oder? Dabei ist doch die kleine Tasse schneller kalt geworden und sie hat die kleinere Oberfläche. Die Schlussfolgerung ist fast richtig. Der große Unterschied ist, dass in der großen Tasse viel mehr heißes Wasser ist. In “meinem” Versuch sind es genau 3 mal soviel Wasser in der großen Tasse, wie in der kleinen. D.h. also, dass über die Oberflche auch dreimal soviel Wärme abtransportiert werden muss. Es zählen also beide Eigenschaften: Oberfläche und Menge, genauer gesagt das Volumen (der Rauminhalt) des Wassers. In der Wissenschaft gibt es hierfür sogar einen Begriff: Oberflächen-Volumen Verhältnis. Ist dieses Oberflächen-Volumen-Verhältnis groß, so kann die Wärme schnell abtransportiert werden. Ist es klein, dauert es deutlich länger. Vergleichst Du nun dieses Oberflächen-Volumen Verhältniss der beiden Tassen, so ist es bei der großen Tasse deutlich kleiner als bei der kleinen. Das Wasser in der kleinen Tasse wir schneller kalt.

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Mit einer Papier-Seite zum Mond?

Eintrag in Kategorie [ Mathe ]

Klingt verrückt, oder? Leider wird es praktisch nicht gehen, aber theoretisch schon. Wie? Das siehst Du hier

Was brauchst Du?

1 Stück Papier – am besten eine DINA4 Seite

Durchführung

  • Falte das Blatt genau in der Mitte, s.d. die kurzen Seiten aufeinander liegen.
  • Drehe es um 90° und falte wieder.
  • Gehe zu Punkt 1 und wiederhole den Faltvorgang so oft du kannst.

Was denkst Du? Wieviele Wiederholungen schaffst Du?

Erklärung

Viele Wiederholungen waren es wohl nicht, gell? Vermutlich hast Du 7-8 Faltungen geschafft. Papier ist ja eigentlich sehr dünn. Wenn Du einmal faltest, verdoppelst Du die Dicke. Faltest Du ein zweites Mal, verdoppelst Du die dopplte Dicke, usw..

Mit dreimal falten ist das Papier ca. 1mm dick, mit 5 mal falten schon gute 4mm und mit 6 mal schon fast 1cm (oder auch etwas weniger). Dann wird das falten aber unglaublich schwer und Du schaffst es nicht, das Papier nochmals zu biegen und zu falten.

Ab diesem Punkt beginnt der theoretische Teil. Die Fläche des Papiers wird immer kleiner, aber dafür wird es immer dicker. Du musst lediglich pro Faltung die Dicke verdoppeln. So würdest Du bei 13 Faltungen fast 1,3m dickes Papier haben. Bei 16 Faltungen wäre Dein Stapel bereits 10m hoch, bei 23 Faltungen schon 1,2km – bei 33 Flatungen schon 1.200km.

Nehmen wir nun an, der Mond ist 380.000km entfernt, so müßtest du ungefähr 44-45 mal Dein Papier falten und schon wärest Du am Mond.

Schöne Spielerei, oder?

*Bildquelle: astronomia.de http://www.astronomia.de/images/mond.jpg

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Warum sind Fliesen immer kalt?

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

Diese schöne Frage hat @momado_50 via Twitter geschickt. Die Antwort ist eigentlich recht einfach und hat mit der sogenannten “Wärmeleitfähigkeit” zu tun.

Da die Fliese zu den Baustoffen gehört, schauen wir uns mal die offzielle Definition der Wärmeleitfähigkeit im Baulexikon (www.architektur-lexikon.de):

Die Wärmeleitfähigkeit in W/(mK) gibt an, welche Wärmemenge in einer Stunde durch einen Quadratmeter einer 1 m dicken Baustoffschicht hindurchgeht, wenn der Temperaturunterschied zwischen den beiden Oberflächen 1 Kelvin beträgt.

Bitte wie? Gut, die Geschichte mit dem 1 Kelvin könnt Ihr auch hier nachlesen, aber damit ist lediglich eine besondere Temperatureinheit gemeint. Man könnte auch 1°C sagen. Kommt in dem Fall aufs Gleiche raus. Aber der Rest der Definition? Den lassen wir einfach mal links liegen.

“Wärmeleitfähigkeit” ist letztendlich die Fähigkeit eines Materials Wärme weiterzugeben.

Am einfachsten läßt sich dieser Vorgang als “Eimerkette” darstellen. Stellt Euch vor, das Material besteht aus vielen Männchen von denen jedes einen Eimer halten kann. Dann werden auf der warmen Seite die Eimer gefüllt und nach innen weitergegeben bis sie auf der kälteren Seite ankommen, wo sie wieder entleert werden. Sind nun viele Männchen und viele Eimer da, geht das Druchreichen der Wärme sehr schnell. Dies ist in der Fliese der Fall. Im Holz halten sich ein paar Männchen am Nachbarn fest und können keine Eimer weitergeben. So bleiben manche vollen Eimer einfach zwischen den Männchen stehen und die Wärme wird nur langsam nach hinten durchgegeben. Dafür wird es zwischen den Männchen wärmer (Holz fühlt sich wärmer an als Stein). Wenn nun aber kein Männchen einen Eimer halten kann oder will, kann ein Material auch keine Wärme durchtransportieren. Ein solches Material nennt man Isolator.

Bei der Fliese sind also die Männchen sehr fleißig. Daher wird die Wärme sehr schnell abtransportiert – ziehmlich genau 5 Mal so schnell, wie bei Holz. Und wenn Wärme fehlt, fühlt es sich einfach kalt an. Wenn also die Männeken die Wärme Eurer Haut übernehmen und nach hinten durchgeben, habt Ihr das Gefühl die Fliese ist kalt.

Die Quadratur des Kreises

Eintrag in Kategorie [ Blog, Experimente, Mathe ]

Wie geht nicht? Und es geht doch. Diese einfache mathematische Spielerei zeigt eine Möglichkeit dazu.

Was brauchst Du?

1 Stück Papier, Schere, Klebstoff oder Klebeband

Durchführung

  • schneide aus einem DINA 4 Blatt zwei 2cm breiten und DINA4-langen Streifen.
  • Klebe jeden dieser Streifen am Ende zusammen.
  • Nun werden die beiden Papierkreise zusammgeklebt und zwar so, dass keine “8″ entsteht, sondern dass die beiden um 90 Grad gedreht sind.
  • Nun schneide den ersten “Kreis” in der Mitte – in Richtung des Papiers durch.
  • Dann den nächsten.

Erklärung

Eigentlich erklärt sich das Experiment von selbst. Dadurch, dass wir nur eine 90Grad Drehung der beiden Kreise haben, entsteht kein Möbiusband, sondern 2 separate Einheiten. Durch den rechten Winkel (eben diese 90Grad) sind in den Klebepunkten automatisch die Ecken des Quadrats mit Ihren rechten Winkeln vorgegeben.

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Seerose – selbstgemacht

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Mechanik, Physik ]

Gut, es ist keine Rose als Pflanze, aber immerhin noch pflanzenbasiert ;-)

Was brauchst Du?

1 Stück Papier, Schere, ein Teller mit Wasser

Durchführung

  • zeichne den Stern (siehe rechts) auf das Papier oder drucke ihn einfach auf dein “Seerosenpapier” auf.
  • ausschneiden.
  • an den inneren Kanten die Dreiecke nach innen falten.
  • jetzt lege das Papier (gefaltete Flächen zeigen nach oben) vorsichtig auf die Wasseroberfläche.
  • Fertig.

Erklärung

Klar, wenn das Wasser das Paier berührt, saugt es langsam das Wasser auf. An den gefalteten Kanten dringt recht viel Wasser ein. Dabei beginnt das Papier leicht aufzuquellen, d.h. es wird dicker. Da es gleichmäßig dicker wird, drückt es die Innenseite der Kante nach oben und zwar so lange, bis sich das Papier ungehindert gleichmäßig in nach oben und unten ausdehnen kann.

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saugender Sand

Eintrag in Kategorie [ Physik ]

Habt Ihr Euch jemals gefragt, wie das Wasser durch die Erde an die Oberfläche kommt? Ich meine jetzt nicht, Wasser, welches von Bergen herabläuft, sondern eher der Effekt, dass Ihr ein Loch buddelt und sich darin Wasser sammelt. Warum bleibt es dort? Warum versinkt es nicht soweit, bis es auf eine Steinschicht oder eine Lehmschicht stößt – das tut es oft genug, aber nicht immer.

Was brauchst Du?

1 schmales Röhrchen (Reagenzglas, gibt es für 10-20Cent in der Apotheke), Sand verschiedener Korngröße, Watte und einen Becher mit Wasser.

Durchführung

  • fülle zunächst 1-2 cm ganz feinen Sand in das Reagenzglas
  • Danach 1-2cm groberen Sand,
  • und weitere Schichten, jenachdem wieviel Sandgrößen Du hast.
  • Am Ende stopfst Du die Watte (aber bitte nur lose) in das Reagenzglas.
  • Nun mußt Du das Teil schnell umdrehen, s.d. die Öffnung mit der Watte nach unten zeigt.
  • Dieses Gebilde musst Du nur noch in das Wasserglas setzen. Dabei sollte nur soviel Wasser im Glas sein, dass der Wasserstand mit der ersten Sandschicht abschließt.
  • Jetzt ist Warten angesagt, da der Vorgang relativ langsam ist.

Erklärung

Wie Du gesehen hast, wird das Wasser im Laufe der Zeit nach oben gezogen. Vielleicht hast Du schon einen anderen Versuch mit Wasser, der bei binneugierig.de beschrieben ist, durchgeführt. Dann weißt Du bereits, dass das Wasser aus kleinen Wasserteilchen besteht, die sich die Hände reichen und gut festhalten. Dabei sind alle Wasserteilchen, die nicht an Rand des Wassers sitzen glücklich. Die am Rand, am Boden und der Oberfläche wollen aber irgendetwas festhalten. Also greifen sie sich alles, was drumherum ist. In unserem Fall halten sie sich an den Teilchen fest, aus denen der Sand gebaut ist. Dabei sind sie aber etwas neugierig und greifen etwas höher als sie sollten. Sie ziehen die Wasserteilchen, die sich an ihnen festhalten einfach mit. Zuerst haben sie große Löcher, durch die sie wandern können. Wird der Sand feiner, so werden auch die Löcher zwischen den Sandkörnern feiner und das Wasser findet noch viel mehr Teilchen, wo es sich festhalten kann. Dabei zieht es seine Freunde immer weiter mit – das Wasser steigt nach oben. Das geht solange, wie die vordersten Teilchen Kraft haben die weiter unten stehenden mitzuziehen.

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Springbrunnen

Eintrag in Kategorie [ Blog, Physik ]

Mit diesem schönen Versuch können wir eine besondere Eigenschaft des Wassers “sichtbar” machen. In einem Teil des Versuchs musst Du handwerklch recht geschickt sein. Am Besten hilft ein Erwachsener, der die Löcher in Schritt 1 (siehe Anleitung)  bohrt oder stanzt.

Was brauchst Du?

3 Marmeladengläser (davon 1 mit Deckel), 2 Trinkhalme, Schere, Knete, Wasser – evtl. eine Bohrmaschine, Stanzzange oder Hammer und Nagel.

Durchführung

  • Als erstes musst Du 2 Löcher in den Deckel machen. Diese sollten am Rand und gleichzeitig gegenüber liegen.
  • Nun stecke die Trinkhalme in die Löcher. Ein Halm darf nur ganz wenig auf der Innenseite des Deckels herausschauen. Den anderen Halm soweit reinschieben, dass er im oberen Drittel des Glases endet (siehe Bild).
  • Jetzt kannst Du in 2 der Gläser Wasser einfüllen – aber nur halbvoll bitte.
  • Auf eines der beiden Gläser wird nun der Deckel aufgesetzt. Die Trinkhalme kannst Du nun richtig einstellen. Danach die “Löcher” im Deckel mit Knetmasse abdichten.
  • Das zweite halbvolle Glas kannst Du nun auf einen Topf oder eine Kiste stellen – nahe an den Rand der Kiste.
  • Jetzt kommt der schwierige Teil. Du musst das verschlossene Glas schnell umdrehen. Dabei sollte der Trinkhalm, der halb ins Glas und halb herausragt tief ins Wasser des Glases, welches auf der Kiste steht, eindringen. Der andere Trinkhalm dient als Abfuss und zeigt in das leere Glas, welches am Fuß der Kiste steht.
  • Fertig.

Jetzt sollte ein schöner Springbrunnen im geschlossenen Glas sprudeln!

Erklärung

Bei unserem Springbrunnen spielen 2 Eigenschaften der Konstruktion bzw. der Materialien eine wichtige Rolle.

1. Vakuum und Gewicht des Wassers

Dadurch, dass das mittlere Glas, bis auf die 2 Öffnungen durch die Trinkhalme, komplett verschlossen ist, kann man beim Umdrehen ein Teilvakuum erzeugen. D.h. das Wasser läuft durch den langen Trinkhalm ab. Dadurch fehlt einfach Material im Glas, was nichts anderes bedeutet, als dass ein Unterdruck entsteht (außen ist der Luftdruck höher als im Glas). Dieser Unterdruck saugt nun Wasser aus dem Glas, das auf dem Behälter steht, nach oben, in der Hoffnung, dass sich wieder ein Gleichgewicht einstellt. Das ist so, wie wenn Du Deine Limo mit einem Trinkhalm trinkst.  Sobald in den 3 Gläsern ein Gleichgewicht erreicht ist, versiegt der Brunnen.

2. Das Wasser

Wasser hat einige besondere Eigenschaften, die hier auf binneugierig.de bereits in einigen Versuchen beschrieben wurden.  Eine wichtige Eigenschaft ist, dass die Wasserteilchen sich die Hand geben und sich gut festhalten. Auf diese Weise entstehen lange “Wasserketten”, die wir als Flüssigkeit wahrnehmen. Da die Wasserteilchen sich die Hand geben, ziehen sie sich – in diesem Versuch – einfach durch den Trinkhalm nach oben.

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Plastik – selbstgemacht

Eintrag in Kategorie [ Blog, Chemie ]

Klingt spektakulär, ist aber ganz einfach.  Letztendlich ist “unser” Plastik sogar in Biomaterial, hergestellt aus “nachwachsenden” Rohstoffen – sofern man die Kuh, welche unseren Rohstoff herstellt, als “nachwachsend” bezeichnet ;-)

Bitte lass Dir beim Kochen der Milch von einem Erwachsenen helfen. Du sollst schließlich Spaß an den Versuchen haben und Dich nicht verletzen.

Was brauchst Du?

1 Mesbecher, 1 Teelöffel, 1 Topf, Milch und Essig

Durchführung

  • Messe 125ml Milch im Messbecher ab und schütte diese in den Topf.
  • Nun erwärme die Milch vorsichtig, aber nicht kochen!!!
  • Gebe nun den Teelöffel voll Essig hinzu.
  • Gut umrühren-
  • Danach kannst Du die Milch über das feine Sieb abfiltieren.
  • Fertig.

Zurück bleiben kleine weiße Flocken oder Bröckchen, aus denen Du sehr schöne Figuren kneten kannst. Wenn Du diese nun bei 60°C-80°C in den Backofen stellst, hast Du danach eine Figur aus Deinem eigenen Plastik.

Was ist passiert?

Erklärung

Hier wird es mal wieder etwas komlizierter. Milch besteht aus einer Mischung verschiedener Stoffe. Betrachtest Du 109 Teile  Kuhmilch, so sind in dieser

  • 87 Teile  Wasser
  • 5 Teile  Kohlenhydrate
  • 3,5 Teile Fett
  • 0,5 Teile Spurenelemente
  • und 4 Teile Proteine enthalten.

Durch das Erwärmen und die Zugabe des Essigs  bringst Du diese “Proteine” (stell es Dir als Lakritzfaden vor) dazu sich zu verklumpen – der Lakritzfaden rollt sich zur Lakritzschnecke auf. Dadurch trennen sie sich von der Milch.

Wenn Du daraus die Figur geformt hast, muss nur noch das restliche Wasser raus. Das geht am schnellsten im Backofen. Ähnlich wie bei den Lakritzschnecken, verkleben sich dann die Kasein-Ketten miteinander und Du erhälst eine stabile Figur.

Das Hauptprotein nennt sich übrigens Kasein (wenn Du genauers wissen möchtest: http://de.wikipedia.org/wiki/Kasein).

Klingt irgendwie bekannt, oder? Kasein – Käse? Richtig. Kasein der wichtigste Bestandteil, wenn Du Käse oder Quark herstellen möchtest.

Übrigens: schon vor vielen Hundert Jahren haben die Menschen dieses “Plastik” entdeckt. Dabei wurde es früher als Klebstoff genutzt. Zum Kleben von Papier ist es heute immer noch sehr gut geeignet und kann sogar mit modernen Klebstoffen mithalten.

Andrea Juchem  hat im “Bauernblog” einen schönen Kurzbericht zum Thema “Milch und Kuh – zweckentfremdet” (http://bauernblog.de/milch-und-kuh-zweckentfremdet) drin. Es lohnt sich dort mal reinzuschauen.

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Ein durchsichtiges Ei?

Eintrag in Kategorie [ Chemie ]

Mit Eiern kann man wunderbare Experimente durchführen – chemische, aber auch physikalische. Heute wollen wir uns mal die “Chemie” der Eierschale anschauen.

Was brauchst Du?

1 rohes Ei, 1 Glas und Essig

Durchführung

  • lege das Ei in das Glas mit Essig.
  • Lass das Ei über Nacht im Essig liegen.
  • Nimm das Ei wieder vorsichtig aus dem Essig heraus.
  • Spüle das Ei mit klarem, kalten Wasser ab.
  • Was passiert?

Lustigerweise fühlt sich das Ei ganz anders an als zuvor. Die harte Eierschale ist verschwunden. Wenn Du nun das Ei gegen das Licht hälst, jannst Du sehr gut den Eidotter erkennen.

Was ist passiert?

Erklärung

Wenn Du Dir in Erinnerung rufst, wie ein Ei aufgebaut ist – das kann man z.B. sehr gut sehen, wenn man ein gekochtes Ei schält – dann weißt Du, dass sich im Inneren der Dotter und das Eiweiß befinden. Diese Beiden werden von einer dünnen Haut, der Eihaut umgeben. Die Kombination aus Eihaut und Eiweiß/Dotter ist sehr weich und anfällig. Daher wird das ganze noch von der harten Eierschale umgeben und geschützt.

Hast Du schon mal Essig probiert? Wenn nein, träufele Dir mal einen Tropfen auf die Zunge. Das Zeugs schmeckt sauer. Und genau das ist Essig auch, eine Säure. Diese Säure ist in der Lage die Eierschale zu zerstören.  Wenn Du dir die Eierschale als Mauer aus Legosteinen vorstellst und den Essig als Deinen kleinen Bruder, der Deine Mauer nicht mag, dann weißt Du schon was passiert. Der kleine Bruder zerlegt die Legomauer in ihre Einzelteile. Und genau das macht auch der Essig mit der Eierschale. Diese Eischale besteht aus Kalk. Wenn Du genau hinschaust, siehst Du, wie sich im Laufe der Zeit kleine Bläschen auf der Schale bilden, wenn sie im Essig liegt. Das ist das Zeichen dafür, dass der Essig den Kalk zerlegt. Dabei entseht mal wieder Kohlendioxid – das Gas, das die Bläschen bildet. Der Vorgang geht solange bis die Schale aufgelost ist.

Theoretisch kannst Du veruschen diesen Versuch mit dem “Brausetrick” kombinieren. Dazu mußt Du lediglich einen Luftballon über das Glas stülpen. Du wirst sehen, dass er sich ein wenig aufbläst, da er das Kohlendioxid auffängt.

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Brennender Zucker

Eintrag in Kategorie [ Blog, Chemie ]

Zucker als Brennstoff verwenden? Klar, warum nicht? Selbst unser Körper “verbrennt” Zucker und gewinnt somit Wärme und Energie.

Was brauchst Du?

2 Stück Würfelzucker, einen (Unter-)Teller, Zündhölzer, etwas Asche

Durchführung

  • lege die beiden Zuckerwürfel auf den Teller.
  • Streue nun auf einen der beiden Würfel etwas Asche.
  • Nun versuche mit den Zünholz zunächt den reinen Zucker, dann den mit Asche beträufelten Zucker anzuzünden.
  • Was passiert?

Ich hoffe, Ihr habt das Gleiche beobachten können, wie das folgende Bild  zeigt. Der “normale” Zucker brennt nicht, oder auch nur sehr kurz, wohingegen der mit Asche belegte Zucker sehr gut brennt. Der “normale” Zucker bildet eher ein braune Flüssigkeit, die wiederum sehr hart wird, sobald die Hitze weg ist.

Erklärung

Ich will bei den Erklärungen nicht auf die Detailreaktionen eingehen, zumal einige davon noch gar nicht genau geklärt sind.

Bevor wir die Unterschiede besprechen, sollten wir ein Vergleichsbild  für Zucker festlegen. Wenn man ein Stück Zucker zerbröselt, seht Ihr viele kleine Kristalle. Diese wiederum bestehen aus kleinen Bausteinen, den sogenannten Atomen und Molekülen. Stellt Euch nun diese Atome als kleine Männchen vor, die sich die Hand geben. Wenn sich mindestens 2 davon festhalten, spricht der Chemiker schon von Molekül. Hier halten sich nun, sagen wir 6-8 Männchen als kleiner “Klumpen” fest und viele dieser kleinen Klumpen bilden den Zuckerkristall. Bei Raumtemperatur sind diese Männchen sehr träge und faul uns sehen keinen Anlass sich zu bewegen. Daher ist der Zucker fest.

Was passiert mit dem normalen Zucker?

Legt man nun Feuer an diesen Zuckerkristall, mögen das die Männchen (die Moleküle) nicht sonderlich. Sie beginnen zu zappeln und davon zu laufen. Da sie ihre Nachbarn und Freunde mögen, halten sie sich aber weiterhin fest. Dies könnt Ihr sehr gut beobachten, denn der Zucker wird flüssig. Sobald die Hitze weg ist, beruhigen sich die Teilchen und der Zucker wird wieder fest.

Läßt man nun die Flamme längere Zeit dran, so verfärbt sich der flüssige Zucker braun. Dies liegt nicht daran, dass er verbrennt. Vielmehr lösen sich die Molekülklumpen auf und bilden Ketten. Die Männchen am Kettenanfang und Kettenende wollen aber nicht “alleine” bleiben und greifen sich die Start- bzw. Schlussläufer der Nachbarklumpen. Die Ketten werde also länger. Diesen Vorgang nennt man “Polymerisation”. Es bilden sich unterschiedlich lange Einheiten, von denen einige eine Eigenfarbe haben. Daher erscheint der geschmolzene Zucker braun. Läßt man diese Masse nun wieder abkühlen, bleibt ein gut schmeckendes Material zurück, das sogenannte Karamell. Den Vorgang (Zucker erhitzen, braun werden lassen und wieder abkühlen) heißt auch karamellisieren.

Warum brennt der Zucker, der mit Asche bestreut ist?

Im Gegensatz zu “normalem” Zucker verbrennt der mit Asche bestreute Zucker sehr gut. Zunächst passiert das gleiche wie bei normalem Zucker. Die kleinen “Männchenklumpen” beginnen zu zappeln und werden flüssig. Der Unterschied ist nun, dass die Asche den flüssigen Zucker anzieht und die Männchen dazu bringt, die Hände des Nachbarn loszulassen. Dadurch werden sie sehr leicht und beginnen zu fliegen. Während des Fluges merken sie aber, dass sie sich nicht sehr wohl fühlen und greifen nach allem, was um sie herumfliegt und das ist primär Sauerstoff. Sie halten sich nun am Sauerstoff fest und sind wieder glücklich. Diesen Vorgang nennt man Verbrennung. Das Gas was entsteht ist meist Kohlendioxid – das gleiche Gas, das Ihr auch ausatmet.

Euer Körper hat einen Trick gefunden, diese Spaltung der Männchenketten so zu machen, dass nicht so viel Hitze ensteht, sondern dass die freiwerdende Energie von Muskeln&Co genutzt werden kann, dass diese sich bewegen. Es wird eine “kalte Verbrennung” durchgeführt. Das Ende ist aber das Gleiche: Kohlendioxid ensteht als Verbrennungsprodukt.

Die Asche nennt man in diesem Fall übrigens Katalysator. Das ist ein Stoff, der Reaktionen beschleunigt, ohne selbst aufgebraucht zu werden.

Juckpulver – selbstgemacht

Eintrag in Kategorie [ Biologie, Spaß ]

So langsam beginnt die richtige Jahreszeit (Spätsommer/Herbst) um den Juckpulvervorrat wieder aufzufrischen :-)

Was brauchst Du?

1 Messer, 1 Löffel, jede Menge reife Hagebutten

Durchführung

  • Sammle viele reife Hagebutten ein.
  • Schneide die Hagebutte durch.
  • Nun mußt du mit dem Löffel die “Körner”, die Samen der Hagebutte auskratzen.
  • Diese Samen kannst du nun noch trocken.
  • Fertig, dein “Juckpulver” ist einsatzbereit.

Vielleicht solltest du auch verschiedene Hagebuttensorten testen und herausfinden, welche am Besten wirkt ;-)

Erklärung

Falls Du nicht weißt, was Hagebutten sind, kannst Du unter Wikipedia nachschmölern. Letztendlich sind Hagebutten die Früchte der Rosen. Vor allem Zaun- und Heckenrosen bilden haufenweise organene bis tiefrote Hagebutten. Die sogenannten “Nüsse”, die Kerne, im Inneren der Hagebutte sind mit einer Unmenge mikroskopisch kleiner Haare bewachsen. Wenn diese  Härchen über die Haut schaben, juckt das unglaublich gut.

Du kannst aus Hagebutten auch viele leckere Sachen machen: Tee, Marmelade,……

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In welche Richtung drehen Wasserstrudel am Äquator?

Eintrag in Kategorie [ Fragen, Physik ]

Gute Frage, mit der mein jüngster Sohn in unserem Singapur-Urlaub auf mich zukam. Wir alle haben schon einmal gehört, dass sich Wasserstrudel auf der Nordhalbkugel der Erde anders rum drehen, als auf der Südhalbkugel. Da Singapur in der Nähe des Äquators liegt, könnte man diese Theorie ja mal überprüfen, wobei theoretisch das Wasser ja dann ganz ohne Drehung und Drehrichtung ablaufen sollte, oder etwa nicht?

In diesem kleinen Artikel will ich daher mit Hilfe vieler „Kollegen“ im Netz die folgenden Fragen klären:

  1. Dreht sich Wasser im Abfluss auf der Nordseite wirklich anders herum als auf der Südseite des Äquators?
  2. Läuft das Wasser am Äquator ganz ohne Drehung in den Abfluss?

Der Äquator

Vielleicht sollten wir aber zuerst einmal festlegen, was „Äquator“ bedeutet. Viele wissen zwar, dass dieser eine besondere Linie um die Erde ist, aber nicht unbedingt, was dieses Wort inhaltlich genau bedeutet.

Wikipedia hilft hier wieder sehr gut weiter:

„Der Äquator (lat. „Gleichmacher“, alt dt. „Gleicher“) ist derjenige Großkreis einer Kugel oder eines kugelähnlichen Planeten, der von beiden Polen gleich weit entfernt ist. Ihm ist die geografische Breite 0° zugeordnet.”

So, nun wissen wir, dass der Äquator eine gedachte Linie rund um die Erde ist, die von beiden Polen, dem Nordpol und dem Südpol gleichweit entfernt ist.

Der Strudel

(Video: strudel)  Nun kommen wir zu dem nächsten Punkt: Was ist eine Strudel und wie entsteht dieser?

Ein Strudel entsteht letztendlich dadurch, dass Wasser um einen Punkt herum in Drehung (Rotation) versetzt wird. Rotiert das Wasser schneller, so bildet sich sogar ein tiefer Trichter.

In diesem Blog haben wir bereits einen Versuch dazu gemacht. Er diente zwar zur Simulation eines Tornados, aber der Effekt ist der gleiche. Schaut Euch doch das Video wieder an: Tornado-Simulation.

Die Ursachen dieser Wasserdrehung können unterschiedlich sein. Uns interessiert hier aber nur der Strudel im Waschbecken oder im Abfluss der Badewanne. Falls Ihr sehen möchtet, wo in der Natur überall Strudel vorkommen und warum, könnt Ihr bei Wikipedia wieder einen guten Einstieg finden.

Auf alle „Körper“ (dazu zählen auch Wasserblöcke) wirken Kräfte. Dagegen kann man nichts tun. Auf rotierende Körper, also auch auf unserer Strudel, wirkt die so genannte Coreoliskraft. Diese ist eine Art Zweitkraft. Klingt lustig, gell? Auf rotierende Systeme wirkt zu allererst die Fliehkraft. Ein Beschreibung dieser Kraft findet Ihr hier im Blogg unter „Leicht hebt schwer“  . Setzt man sich nun auf einem Punkt auf diesem rotierenden System, so wirkt auf diesen noch eine zweite Trägheitskraft, die Coreoliskraft (daher „Zweitkraft“). Aber genug mit dieser Theorie. Was bedeutet dies praktisch?

Die Erde dreht sich, also wirkt hier zuerst die Fliehkraft. Auf das Wasser, welches sich nun auf einem rotierenden System, der Erde, befindet, wirkt nun die Coreoliskraft..

Auf großen Flächen kann man den Effekt der Coreoliskraft auch sehr gut sehen: Dies liegt vor allem daran, dass der nördliche und südliche Rand des Wirbels weit genug auseinanderliegen, s.d. diese kleine Trägheitskraft wirken kann.  Hoch- und Tiefdruckgebiete sind ein sehr gutes Beispiel. Auf der Nordhalbkugel der Erde drehen Hochdruckgebiete  im Uhrzeigersinn und Tiefdruckgebiete gegen den Uhrzeigersinn. Auf der Südhalbkugel ist dies umgekehrt.

Beobachtete man allerdings den Wasserstrudel in der Badewanne, so sieht man dort nicht unbedingt ein eindeutiges Verhalten. Die Drehrichtung ist hier mehr oder weniger beliebig und hängt eher davon ab, welche Unebenheiten der Untergrund hat oder wie man zuvor das Wasser berührt hat.

Wäre die Badewanne nun um den Faktor 500 größer, so der australische Mathematiker Michael Page, und wäre das Wasser darin mehrere Tage in Ruhe und unangetastet, so könnten man den Effekt der Coreoliskraft sehen.

Die Antwort

Was ist also die Antwort auf die Frage „Dreht sich das Wasser im Abfluss auf der Nordhalbkugel anders herum als auf der Südhalbkugel?“

Ein einfaches: mit viel Glück tut es das. In der Regel kann sich der Strudel aber beliebig bewegen.

Und fließt das Wasser am Äquator ohne Rotation in den Abfluss? Nein, das tut es nicht. Der Äquator ist ja nur eine hauchdünne Linie, die nahezu keine Ausdehnung nach Norden oder nach Süden hat. D.h. auch hier wird sich ein Strudel einstellen, mal rechtsherum, mal linksherum.

Linkliste

http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quator

http://de.wikipedia.org/wiki/Strudel_%28Physik%29

http://de.wikipedia.org/wiki/Corioliskraft

http://www.binneugierig.de/2010/11/tornado-simulation/

http://www.binneugierig.de/2011/03/leicht-hebt-schwer/

http://www.spektrumdirekt.de/artikel/611398&_z=859070

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Das größte Experiment meines Lebens!

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

… große Worte, ich weiß, aber es ist tatsächlich von den Ausmaßen und der Organisation das größte wissenschaftliche Experiment, das ich je gemacht habe.

Schuld daran ist das erste Lernfest in Saarbücken, das am 10. September 2011 stattfinden wird. Bei einer solchen Veranstaltung, bei der Wissenschaft zum Anfassen im Fokus steht, muss binneugierig.de dabei sein. Jedem Aussteller steht eine Basisfläche von 3x4m zur Verfügung, auf denen Mitmachexperimente angeboten werden sollen. Schön. Von dieser Sorte  Experimente haben wir ja viele. Aber was eignet sich besonders gut? Wo kann ich einen großen Lerneffekt und logischerweise auch gute Außenwirkung erzeugen? Die Primäridee war “Experimente mit Brausepulver”. Aber ich weiß nicht, ob ich meinen Standnachbarn zumuten kann fliegende Filmdosen (Die Brauserakete) abzubekommen. Also musste eine neue Idee her. Ein anderes Thema “Versuche mit Stärke” scheint sich besonders gut zu eignen. Es werden Materialien (Wasser, Speisestärke und Lebensmittelfarbe) genutzt, die ungiftig und nicht schädlich sind. Zudem kann man daran sehr schön chemische und physikalische Effekte erklären. Aber ist ein Becher mit der Stärkelösung so spannend? Finger reinstecken und rausziehen? Nun ja, eigentlich nicht.

Aber was wäre, wenn es kein Becher mit dem Wasser-Stärke-Gemisch ist? Was, wenn wir einen Eimer, ein Planschbecken voll dieser Masse nutzen? Ab diesem Zeitpunkt begann eine Idee zu einem sehr sehr großen Mitmachexperiment zu reifen: Eine 15-20m lange, 1m breite und 15cm tiefe “Laufbahn” mit Wasser/Stärke. Ihr werdet vielleicht sagen: Gut, es ist riesig und durch diese Masse stampfen ist vielleicht auch lustig, aber ansonsten? Der Trick ist letztendlich der, dass diese Masse hart und fest wird, wenn man sehr fest daraufschlägt. Mit anderen Worten: Wenn jemand auf diese Flüssigkeit springt wird sie genau an dieser Stelle hart und der “jemand” sinkt nicht ein, er läuft über Wasser! Warum das so ist könnt Ihr in “Stärkemonster (I)” nachlesen.

Nachdem ich sowohl mit erfahrenen Pressemenschen, als auch den Organisatoren des Lernfestes über diese Idee gesprochen hatte und alle begeistert davon waren, stand fest: Projekt “Wasserlaufen” sollte starten und zunächst auf Machbarkeit überprüft werden.

Laborversuch

In mehreren kleinen Versuchen wurde vorab getestet, welches Mischungsverhältnis aus Maisstärke und Wasser ideal ist, um einzusinken, aber auch darauf zu stehen. Wir mußten auch die Haltbarkeit überprüfen, d.h. herausfinden, wie lange diese Masse das gewünschte Verhalten zeigt. Nach einem Tag Arbeit stand eine gute Mischung, die sich 4-5 Stunden nutzen läßt fest. Als wir allerdings hochrechneten, welche Materialmengen notwendig sind, waren wir etwas schockiert. Wir brauchen 1 Tonne Wasser und knapp 1,2 Tonnen Maisstärke!

Nach einigen Mails und Telefonaten fand sich auch ein begeisterter Sponsor für die Maisstärke, die Firma Roquette GmbH (http://www.roquette.com/). Roquetteproduziert und liefert unglaubliche viele Naturprodukte.

Planungsarbeiten

Gut, nachdem nun die Ausmaße des Experiments standen, ging es ans Eingemachte. Es galt nun eine Menge Fragen zu stellen und die passenden Antworten zu finden.

Die Laufbahn

Die Bahn an sich braucht eine Unterlage, die links und rechts mindestens einen Meter übersteht, damit Wege und Rasen nicht mit Maisstärke eingedeckt werden. Gut, hier kann man sich problemlos mit Teichfolie behelfen. Spannend wird es, einen Hersteller zu finden, der 20mx3m Teichfolie sponsort. Das war der leichtestes Teil der Hardware.

Wie soll die Bahn aussehen?

Hier wurden nun verschiedene Ideen entwickelt und zum Großteil auch wieder verworfen. Letztendlich haben sich 2 Ideen herauskristallisiert, deren Umsetzung intensiv geprüft wurde.

  1. Grasnabe abheben und die Bahn mit Teichfolie auskleiden-
  2. ein laaaaanges Kinderplanschbecken.

Leider hat der Grundbesitzer, der Deutsch-Französische-Garten keine Möglichkeit die Grasnabe sauber abzuheben und zu rollen, s.d. Möglichkeit 1 aussheidert.

Das lange Kinderplanschbecken wäre schön, aber es ist in der Fertigung recht aufwendig, aber das  Prinzip läßt sich auch anders umsetzen: Den Rand der Bahn mit “Schwimmnudeln” auslegen und darüber die Teichfolie….

Soweit sind die Planungen im Moment gediehen.

In den kommenden Tagen werden Bahmvarianten und Gemische getestet, auch wie man diese Gemische im Tonnenmaßstab am besten herstellt.

Wenn die Ergebnisse und (bestimmt lustige) Bilder dazu vorliegen, werde ich diesen Artikel erweitern.

Also, bleibt neugierig!

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Das Stärkemonster (II)

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Physik ]

Dieser Versuch ist eine Erweiterung zu Stärkemonster (I).  Die Idee der Modifikation des Versuches, stammt von einem Kommentar auf youtube.

Dort kam die Frage auf:

“Was passiert, wenn man auf eine solche Masse mit einer Softgun schießt?”.

Hier gibt es nun unglaubliche viele Parameter, die zu beachten sind. Daher haben wir das Experiment in ein Laborexperiment umgewandelt, bei dem Kugeln unterschiedlicher Größe aus 5ocm Höhe auf die Maisstärke-Wasser-Mischung gefallen sind. Leider sind die Effekte für unser menschliches Auge nicht wahrnehmbar. Daher wurde ich bei der Durchführung und Auswertung des Versuches von Professor Dr. Christian Wagner und seinen beiden Assitenten Roland Dörr und Phillip Bohr tatkräftig unterstützt. Herzlichen Dank auch an dieser Stelle für die Hilfe. Im Lehrstuhl Wagner gibt es nämlich einige Hochgeschindigkeitskameras, d.h. Geräte, die mehrere Hundert Fotos pro Sekunde machen können. Herr Dörr hat eine spezielle Kamera auf 400 Bilder pro Sekunde eingestellt. Klingt viel, aber doch nicht viel, oder?

Berücksichtigt man allerings, dass das menschliche Auge ab 25 Bildern pro Sekunde alles als “Film”, also als fortlaufend wahrnimmt, sind 400 Bilder pro Sekunde eine genze Menge. So ähnlich nehmen Fliegen ihre Umgebung war. Nun lönnt Ihr Euch vielleicht auch vorstellen, warum diese Biester sich nur so schwer fangen lassen. Unser Schlag erscheint diesen Tierchen nur als Zeitlupe, oder sogar Superzeitlupe.

Der Versuch ist leider etwas komplizierter, s.d. Ihr hier nur zuschauen könnt. Den generellen Aufbau zeigt das linke Bild.

Für die Auswertung ist wichtig, dass die Kugel immer aus der gleichen Höhe fällt. Daher haben wir eine Stativklemme justiert, von der aus die Kugel fallen gelassen wurde.

Darunter befindet sich das Gefäß mit 300ml Maisstärke/Wasser-Mischung. Dieses muuss nun gut beleuchtet werden. Daher wurde ein Flächenstrahler auf der einen und ein Spot auf der Anderen installiert. Wenn Ihr dann auf dem Bild nach “rechts” schaut, seht Ihr ein Kabelknäul mit einem kleinen schwarzen Kästchen davor. Dieses Kästchen ist die Hochgeschwindigkeitskamera, welche direkt an einen PC mit der entsprechenden Messsoftware gekoppelt ist.

So, ich hoffe, Ihr habt bei dem Versuch Maisstärkemonster (I) mitlerweile wieder nachgelesen, warum sich diese Maisstärke so verhält. Der Profi nennt dieses Verhalten übrigens “nicht-newtonsch”.

Ich will nicht lange um das Ergebnis herumreden. Der Fall der kleinen Kugel war schon spannend, aber nicht spektakulär. Die mittelgroße-Kugel zeigte schon einen deutlicheren Effekt und die große Kugel hatte eine solche Wucht, dass auch der Experimentiertisch wackelte. Dieses Verhalten könnt Ihr sehr gut im Video sehen.

Das Egebnis ist aber, dass diese Maisstärke-Wasser Mischung verhinderte, dass die Kugel durch die Masse hindurchschlägt (solange sie in Bewegung ist). Kommt die Kugel aber zur Ruhe, so versinkt sie langsam aber sicher (siehe Stärkemonster (I) )

Ihr könnt dies selbst ausprobieren, in dem Ihr alles mögliche auf die Mischung drauffallen lasst. Veilleicht auch mal Gegenstände mit einer Schleuder beschleunigen oder die Masse in einen Luftballon füllen und mit einem Blasrohr drauf schießen. Lasst Euren Ideen freien Lauf. Ihr könnt mir auch gerne Videos, Fotos oder Beschreibungen zusenden, die cih hier veröffentlichen kann.

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google+ als neues „Facebook“ fürs Klassenzimmer?

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

Vor ziemlich genau einem Jahr habe ich einen kleinen Artikel über „Facebook als virtuelles Klassenzimmer“ veröffentlicht. Seit einigen Tagen darf ich nun auch google+ testen. Nach ein paar Startschwierigkeiten habe ich mich aber sehr schnell in das System eingefunden. Es gibt sicherlich genügend qualifizierte Artikel über google+ – einen Teil findet Ihr auch in unten stehender Linkliste, von daher dachte ich mir, ich schau mich mal um, ob und wie google+ im Klassenzimmer nutzbar ist.

Ich bin über einen interessanten Artikel von Audrey Watters, einer Tech-Journalistin gestoßen: „Google Plus: Is this the Social Tool Schools Have Been Waiting For?“ gestoßen, den ich recht inspirierend fand.

Der folgende Text basiert auf einer groben Übersetzung der kleinen Abhandlung, die ich durch weitere Ideen und Kommentare erweitert habe.

Die Anwendung von Social Media im Unterricht wird immer von drei Kräften bestimmt. Eine davon, nicht unbedingt die erste, ist die Trägheit der Lehrer, die neue Medien in ihr Konzepte integrieren sollen. Natürlich ist es immer Arbeit eine neue Plattform kennen zu lernen und deren Potentiale auszuschöpfen, aber die Arbeit lohnt sich doch sehr oft. Die zweite Kraft ist die Angst. Die Angst davor, gegen irgendeine Richtlinie oder irgendein Gesetzt zu verstoßen, ganz besonders was den „Online-Kontakt“ zwischen Lehrkörper und Schüler angeht. Hier spielt natürlich auch die Informationslücke im Bereich Recht, aber auch fehlende Leitlinien der einzelnen Einrichtungen eine große Rolle. Und schließlich gibt es eine dritte Kraft, diesmal eine positive: Die Begeisterung und das Engagement der Lehrer, die sich für die Anwendung von Social Media innerhalb und außerhalb des Unterrichts einsetzen.

Wie so oft, ist auch die USA im Bereich Social Media Nutzung in der Schule, sogar in der Grundschule, ein technologischer Vorreiter. So fand beispielsweise vom 24.- 27.07.2011 in Philadelphia die „International Society for Technology in Education“-Konferenz satt  auf der auch google+ vorgestellt wurde.

Plus-Potential für Schulen

Ein Posting in der Apps User Group umschreibt die Basisvorteile sehr übersichtlich.

Circles ermöglicht es dem Lehrer einen eigenen Klassenverband festzulegen. Man kann durchaus auch nnte Kommunikationskriterien festlegen.

Hangouts (oder. „Treffpunkte”) ermöglichen es den Schülern oder der Lerngruppe Informationen zu Teilen, Feedback zu geben oder sich persönlich zu treffen.

Online- und/oder Offline-Lernen. Die Pädagogen können Lerninhalte, auch für Kleingruppen, online bereitstellen und diese sogar online lehren. Inhalte können geteilt und kommentiert werden.

Zusatznutzen ergeben sich aber auch innerhalb der Schulen: Kommunikation der Lehrer untereinander, Administration und viele weiter Punkte können problemlos aufgebaut und verwaltet werden.

Im Prinzip lassen sich alle Features, die ich im Artikel zu Facebook als Virtuelles Klassenzimmer geschrieben habe, auch in google+ umsetzen, z.T: sogar deutlich einfacher,

Privatsphäre

Dies ist der wohl kritischste Punkt zur Anwendung von Social Media im Unterricht, aber genau hier will google+ sein größtes Plus ausspielen. Auf Facebook und Twitter ist es nach wie vor nicht einfach geschlossene Gruppen zu bilden, Räume für eine gute und sichere Lernumgebung zu schaffen. Die Einführung der „Gruppen“ bei Facebook hat zwar etwas mehr „Sicherheit“ und Privatsphäre ermöglicht, ist aber nach wie vor nicht das gelbe vom Ei, zumal sich der User immer noch durch eine unübersichtliche Kontoneinstellungsstruktur durchplagen darf. Auch ist es mental für Schulen und Pädagogen schwierig Schüler als „Freund“ in eine lange Liste von Menschen eingetragen zu haben.

Circles aus google+ geben dem Lehrer eine deutlich bessere Kontrolle und höhere Privatsphäre im virtuellen Klassenzimmer. Das Teilen von online-Inhalten ist aber nicht nur eine Sache der „Privacy“, sondern auch – und das halte ich für sehr wichtig – eine Sache die Inhalte mit den richtigen Menschen zu teilen. Der Bildungsberater Tom Barnett hat dafür den Begriff „targeted sharing“  geprägt.. Fragt man übrigens den google translator nach „targeted sharing“ wird dies mit „gezielter Austausch“ übersetzt, recht treffend, wie ich finde.

Es geht aber nicht nur darum Informationen rauszuschießen, sondern ebenso darum die richtigen Informationen zu finden und zu erhalten und natürlich auch darum die richtigen Leute im Circle zu haben.

Am faszinierendsten dürften aber die Hangouts für den Nutzer sein, vor allem,da es keine zu installierende Software wie Skype darstellt, sondern eher als App zu sehen ist. Es ist nicht nur eine „Vier-Augen“ Situtation, sondern über Hangouts sollten sich auch kollaborative Mittel wie GoogleDocs, Whiteboards, Screen-Sharing, und andere nutzen lassen. Hangouts scheinen in der Tat eine Art schweizer Taschenmesser in der sozialen Kommunikation zu sein.

Fazit

google+ ist gut und hat Potential. Es muss noch einige kleine Schwächen ausmärzen und dann den Sprung in die Masse schaffen. Google arbeitet auch an der Integration von google# und google apps, eine sinnvolle Maßnahme in meinen Augen. Denn zur Zeit braucht man noch ein google-Profil.

Linkliste

Ein Elternratgeber für Facebook

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

Wie viele schon wissen, mag ich persönlich den Blog der New Yorkerin Lisa Velmer Nilsen sehr gerne. Sie und ihre Freunde/Kollegen bloggen zu vielen Themen aus dem Bereich moderne Bildung bzw. Bildung und web2.0. Beim gestrigen Durchstöbern der Seite http://theinnovativeeducator.blogspot.com bin ich auf einen Artikel aufmerksam geworden, den man auch in Deutschland weiterverbreiten sollte „A parents guide to Facebook“.

Anne Collier und Larry Magid haben den “A Parent ‘s Guide to Facebook.” aufgesetzt, Kern dies Leitfadens ist es nicht die Ängste und Befürchtungen der Eltern zu schüren, wenn sie sehen, dass ihre Kinder online unterwegs sind, sondern, im Gegenteil dazu, sie zu ermutigen ihre Kinder zu unterstützen und ihnen zu helfen sich in den großen Weiten des www zurechtzufinden.

Hier ein Auszug ...

Digital Fußabdrücke & ein guter Ruf

Tippen Sie den Namen einer Person in eine Suchmaschine und Sie werden erstaunt sein, was über diesen Menschen alles im Netz zu finden ist. Das, zusammen mit den Kommentaren, Fotos oder Videos, die sie oder andere über diesen Menschen auf einer Social Networking Site veröffentlicht haben können, sind Teil ihres “digitalen Fußabdruckes.” Einige Menschen befürchten, dass Informationen, die über einen jungen Menschen online veröffentlicht werden, schlecht sind, aber positive Beiträge können den Ruf eines Teenagers tatsächlich verbessern – hierbei sollte man allerdings darauf achten, dass diese keine Informationen enthalten, die „nicht sicher“ sind, so z.b. Telefonnummer und/oder Adresse, Websites, Blogs, Fotos oder Status-Updates über die Leistungen in der Schule oder beim Sport könnten tatsächlich ihr Image verbessern. Und wenn jemand tatsächlich etwas Negatives über Ihr Kind veröffentlicht, das nicht gelöscht werden kann, hilft es, positive Informationen zum Ausgleich im Internet publiziert zu haben.

Eltern haben oft gehört, dass die Veröffentlichung persönlicher Informationen online für Kinder gefährlich sind, aber nach den Untersuchungen des „Crimes Against Children Research Center“ ist die simple Weitergabe persönlicher Daten nicht unbedingt gefährlich. Wohingegen die Diskussion peinlicher Geschehnisse oder das Belästigen anderer, sowie die Unterhaltung über Sex an den verschiedensten Online-Orten das eigentliche Risiko in sich birgt. Aber über dieses Risiko sind sich die meisten Kinder bereits bewusst und werden sich daher nie auf solche Diskussionen einlassen. Persönliche Information wie Telefonnummer oder Adresse sind tabu, wohingegen nichts gegen die Veröffentlich des Bundeslandes oder auch Wohnortes spricht.

Die Reputation

An einen digitalen Fußabdruck ist nichts Falsches – unglaublich viele Menschen hinterlassen ihn, aber Eltern wollen eine absolut positive Reflexion über ihre Kinder. Es ist von entscheidender Bedeutung zu wissen, welche Informationsspur wir hinterlassen und dass wir vorsichtig sind, wenn wir uns online bewegen. Es ist auch gut zu wissen, was andere über uns sagen. Der Schlüssel zu einem guten Ruf (online) ist es letztendlich ein guter digitaler Bürger zu sein. Ein respektvoller Umgang und das Teilen positiver Informationen über sich selbst in Blogs, Social-Networking-Sites und anderen sozialen Medien ist der zentrale Punkt.

Ende des Auszugs

Der 34 seitige Ratgeber spricht viele Themen an, darunter auch eine kurze Einführung was Facebook ist und was man dort tut. Ganz wichtig sind aber die Aktionen und Einstellungen, die man auf Facebook vornehmen kann. Vieles erschließt sich dem online aktiven Menschen eigentlich durch den gesunden Menschenverstand, wird aber meist durch kontroverse Diskussionen und Presseberichte so verschleiert, dass viele sich selbst und ihrem eigenen Urteilsvermögen nicht mehr trauen.

Leider ist das Ganze auf Englisch geschrieben. Falls jemand eine deutsche Version findet, wäre ich für einen Hinweis dankbar, s.d. ich den Ratgeber auch hier verlinken kann.

Linkliste

Download des Ratgebers  (http://www.connectsafely.org/pdfs/fbparents.pdf)

Crimes Against Children Research Center

Theinnovativeeducator.blogspot.com

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binneugierig auf dem Saarlernfest

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

Hallo liebe Leser,

nun ist es offiziell, binneugierig.de wird am 10.09.2011 am Saarlernfest teilnehmen.

Thema des Saarlernfestes ist “Erleben, Staunen, Entdecken”. Die Aussteller präsentieren i.d.R Mitmachexperimente, die das Publikum zum aktiven Mitmachen und Mitlernen anregen. Derzeit grübeln wir über die Mitmachexperimente nach. Im Hintergrund schwelt aber ein Megaexperiment. Wenn es uns gelingt dafür Sponsoren zu finden, wäre dies das erste Experiment dieserArt und vor allem dieser Größe weltweit. Soviel schon mal vorab. Das Mega-Experiment basiert auf unserem Versuch “Das Stärkemonster” – wenn es klappt, wird das ein Spaß ohne Ende.

Drückt uns die Daumen.

Falls Ihr weitere Infos zum Saarlernfest sucht, findet Ihr diese unter Saarlernfest

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Die Streichholzrakete

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Physik ]

Wieder mal eine Rakete, diesmal aber mit Feuer – wir arbeiten uns also langsam in Richtung  richtiger Raketen vor.

Bei diesem Versuch sollten ein erwachsener Betreuuer anwesend sein. Des Weiteren solltest Du das Experiment an einem Ort durchführen, an dem so schnell nichts zu brennen anfängt (am Besten: Garten. Straße, Fußballplatz,…)

Was brauchst Du

Eine Schachtel Zündhölzer, Alufolie, eine Schere, eine Stecknadel und eine Büroklammer.

Durchführung

  • Entnimm ein Streichholz aus der Schachtel.
  • Schneide ein Stück Alufolie aus (ca. 3cm breit und 6 cm lang).
  • Lege das Zündholz so auf die Alufolie, dass diese ca. 5mm über den Zünholzkopf hinausragt.
  • Nun lege die Nadel ganz eng an das Streicholz an. Dabei liegt die Spitze am Zündkopf und sollte nicht über diesen herausragen, da sie ansonsten die Alufolie durchstößt.
  • Jetzt muss die Folie ganz eng um das Zündholz gewickelt und der überstehende Teil zusammengeknüllt werden.
  • Als letztes musst du mit dem Fingernagel die Alufolie an der Nadel festdrücken. Somit formst Du den Abgaskanal. Jetzt nur noch die Nadel vorsichtig entnehmen und fertig.

Die Rakete ist nun fertig. Jetzt muss nur noch die Startrampe aufgebaut werden. Büoklammer muss nur “aufgeklappt” werden. Der Winkel sollte zwischen 45 und 60 Grad liegen. Dann fliegt die Rakete am weitesten.

Stelle nun die Rakete (Holzstiel nach unten zum Boden gerichtet) auf die Abschussrampe. Jetzt musst Du vorsichtig mit einem Feuerzeug, einer Kerze oder einem Zündholz die Rakete starten, indem Du die Flamme an den, in Alufolie eingewickelten, Zündkopf der Rakte hältst.

Erlärung

Wie ein Zündholz aufgebaut ist und funktioniert, haben wir ja schon im Artikel “Warum entzündet sich ein Streichholz?” behandelt. Nachdem sich das Zündgemisch entündet hat, entstehen schlagartig jede Menge Verbrennungsgase. Diese brauchen natürlich jede Menge Platz, haben aber nur einen Ausweg: Den Abgaskanal, den Du durch die Nadel geformt hast. Dieser wirkt nun als Düse und schleudert hinten die Gase raus. Dies erzeugt einen kurzen, aber starken Schub. Die Rakete hebt ab.

Rotkohl oder Blaukraut?

Eintrag in Kategorie [ Chemie ]

Wußtet Ihr, dass Rotkohl und Blaukraut “eigentlich” das gleiche sind?

Was brauchst Du?

Rotkohl oder Blaukraut, einen Mixer, ein Küchensieb (evtl. Filterpapier), Essig, Backpulver und Wasser

Durchführung

  • schneide den Rotkohl oder das Blaukraut in Stücke und zerhächsle diese mit etwas Wasser im Mixer,
  • nun kannst Du die “Stücke” mit einem Küchensieb entfernen.
  • Wenn Du eine schön klare Farbstofflösung haben möchtest, musst du die Flüssigkeit nun noch – mit Hilfe des Filterpapiers – abfiltrieren.
  • Fertig ist deine Testsubstanz.

Bisher hast Du den Farbstoff aus der Pflanze “extrahiert”, d.h. rausgewaschen. Nun ist es viel einfacher Experimente damit duchzuführen.

Was kann man nun damit tun?

  • Wenn die Farbe des Saftes blau ist, kannst du zunächst etwas Essig hinzugeben. Ist die Farbe des Saftes rot, fängst du mit Backpulver an. Immer gut rumrühren.
  • Gib Essig oder Backpulver so lange zu, bis sich die Farbe nicht mehr ändert. Wieviele unterschiedliche Farben kannst du beobachten? Welche Farbe entsteht, wenn Du etwas Saures hinzugibst?
  • Wenn die Lösung wieder “Blau” ist, kannst Du Deine Atemluft (ausatmen) mit einem Trinkröhrchen durch den Saft blasen. Du brauchst etwas Geduld, aber irgendwann passiert es….

Erklärung

In dem Kraut gibt es einen Farbstoff. In der Fachsprache heißt er Anthocyanin. Ist aber egal. Dieser Farbstoff reagiert aber darauf, ob er etwas Saures (Essig, Zitrone,..) oder eher etwas seifiges (eigentlich etwas “basisches” – das Gegenteil von sauer) trifft.
Farbstoff + sauer = rot
Farbstoff + basisch = blau.

D.h. je nach dem, ob die Umgebung sauer oder basisch ist, änder sich die Farbe,  da an dem Farbstoff ein Schalter umgelegt wird – ähnlich wie bei LED-Taschenlampen, die unterschiedliche Farben haben. Schalter auf Stellung 1: blau, Schalter auf Stellung 2: rot.

Dieses Wechselspielchen kann man beliebig oft durchführen. In der Chemie nennt man solche Materialien “Indikator”. Es ist also ein Stoff, der eine bestimmte Eigenschaft (nämlich sauer oder basisch oder irgendwo dazwischen) durch Veränderung der Farbe anzeigt.

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Das Teebeutel-Ufo

Eintrag in Kategorie [ Physik ]

Ein Klassiker der Physik, Hier kann man schön zeigen, was “Thermik” ist. Dies ist allerdings wieder ein Versuch, bei dem ein Betreuer anwesend sein sollte!

Was brauchst Du?

Zündhölzer, Teller, Teebeutel

Durchführung

  • öffne vorsichtig den Teebeutel und entleere ihn.
  • Schneide die offenen Enden des Beutels  glatt ab.
  • Forme eine Röhre aus dem “Beutel” und stelle diese auf den Teller.
  • Nun am oberen Ende anzünden.

Erklärung

Bei diesem Versuch spielt mal wieder die “Dichte” einge große Rolle. Die Dichte ist ja ein das Gewicht in einem bestimmten Rauminhalt. Am Anfang des Versuchs ist die Dichte der Luft überall gleich.  D.h. es sind überall gleichviele Luftteilchen um den Beutel verteilt. Wird dieser nun angezündet wird es diesen Teilchen zu warm und sie beginnen so stark zu zappeln, dass sie die anderen Teilchen zur Seite stoßen und somit weniger Teilchen auf dem gleichen Raum sind wie zuvor. D.h. die Dichte wird niedriger. Und wenn etwas leichter wird, steigt es automatisch nach oben. Dies ist Vergleichbar mit Eis, das auf Wasser schwimmt. Warme Luft steigt demnach nach oben. (Das kannst Du übrigens auch in einem anderen Versuch sehen: “Luftbewegung mit Wasser simulieren“). Da bei einem Feuer die Luft sehr heiß wird, steigt diese auch sehr schnell nach oben. Dies wird durch den sogenannten “Kamineffekt” noch verstärkt. D.h. die warme Luft saugt kalte Luft durch die Teebeutelröhre von unten nach. Dadurch hebt der Teebeutelrest irgendwann ab, nämlich dann, wenn der Luftstrom stärker ist als das Eigengewicht des Beutels. Das “Ufo” fliegt.

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Malkreide – selbst gemacht.

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Spaß ]

Ich glaube, dieses Thema braucht keine Einführung. Also legen wir gleich los.

Was brauchst Du?

Gipspulver (am besten Modellbaugips), Rührschüssel, viele kleine Becher (zum Trocknen der Farben), einen Löffel, Papier, Klebefilm und “Farben” (Pigmente,  Lebensmittelfarbe, Fingerfarbe oder Platkatfarbe).

Durchführung

zuallererst musst Du aus dem Papier kleine Papierrollen bauen.

  • Schneide dazu das Papier in 10cm breite Streifen.
  • Rolle diese Streifen z.b. um die Pappröhre einer Toilettenpapierrolle.
  • Verklebe den oberen Rand mit dem Klebestreifen.
  • entferne nun die “Vorlage”.
  • Jetzt kannst du das (nicht verklebte) Ende der Papierrolle nach innen drücken und somit einen Boden schaffen.
  • Verklebe nun diese Boden von Außen mit Klebestreifen. Fertig

Nachdem diese Vorbereitungen beendet sind, können wir nun die eigentliche Arbeit machen.

Kreide herstellen

  • Fülle bis zu 4 Esslöffel Gips in die Rührschüssel,
  • gib nun die “Farbe” hinzu. Je nachdem wie stark der Farbton werden soll, muss Du mehr oder weniger “Farbe” zugeben, aber das musst Du selbst ausprobieren.
  • im Anschluss daran musst Du vorsichtig Wasser dazugeben und ständig rühren. Dies machst Du so lange, bis die Kreidemischung so dickflüssig wie “Babybrei” ist.
  • Nun kannst Du die Masse in die vorgefertigten Papierröhrchen gießen.
  • Stelle das Röhrchen in einen der Plastikbecher und lass es an einem warmen Ort (z.B. Heizung) 2 Tage lang trocken.
  • Fertig

Wenn die Trocknung abgeschlossen ist, kannst Du das Papier abreißen und gleich loslegen.
Viel Spaß.

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Leicht hebt schwer!

Eintrag in Kategorie [ Physik ]

Experiment mit hohem Fun-Faktor. Kann ein leichter Gegenstand stärker sein, als ein Schwerer?

Was brauchst Du?

ein Trinkröhrchen, Faden oder dünnes Seil, 2 Radiergummis (einen kleinen und einen großen)

Durchführung

  • den Faden durch das Trinkröhrchen ziehen,
  • auf der einen Seite des Röhrchens den kleinen Radiergummi festbinden.
  • auf der anderen Seite den Großen.
  • Nun das Röhrchen so in die Hand nehmen, dass der große Radiergummi nach unten hängt.
  • Nun einfach den kleinen Radiergummi wie einen Hubschrauberrotor kreisen lassen.

Erklärung

Auch hier wirkt eine ganz spezielle Kraft, die sogenannte “Fliehkraft”. Wenn der kleine Radiergummi rotiert wird er von der Fliehkraft nach außen gezogen. Das Gewicht des Radiergummis wird künstlich vervielfacht.  Das ist so, wie wenn Du auf dem Rummelplatz in der Berg-und Talbahn fährst. Je schneller die Bahn wird, desto mehr wird dein Körper nach außen gedrückt, weg vom Zentrum der Rotation. Hier kannst Du die Fliehkraft sogar spüren!

Diese Fliehkraft hat mit einer wichtigen Eigenschaft eines Körpers zu tun: mit der Trägheit. Trägheit hat im gewissen Sinne auch mit “Faulheit” zu tun, denn ein träger Körper behält am liebsten den Zustand oder die Bewegung bei, die er gerade hat. Ein Ball der liegt, möchte liegen bleiben. Ein Ball, der den Abhang runterrollt, möchte weiterrollen. Beidesmal müssen neue Kräfte wirken, die den Zustand ändern. Man muss den liegenden Ball anstoßen, dass er sich bewegt oder aber den rollenden Ball anhalten, damit er stehen bleibt. Zum Überwinden der Trägheit ist also eine andere Kraft notwendig.

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Wo kommt der Hase an Ostern her?

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

Was hat der Osterhase mit Ostern zu tun? Eine häufig gestellte Frage. Bei einer Recherche im Internet bin ich auf wasistwas.de auf einen schönen Artikel gestoßen, den ich hier eingefügt habe.
(Quelle: Was ist was?)

Der Osterhase -Entstehungsgeschichte eines Mythos

Sicherlich weißt auch du, woher die Ostereier kommen. “Vom Hasen” ist natürlich die Antwort. Die Entstehungsgeschichte dieses Mythos reicht bis in die Zeit der alten Germanen zurück.

Deren Frühlingsgöttin Ostara war der Hase als heiliges Tier zur Seite gestellt. Das Frühlingsfest anlässlich der Tag- und Nachtgleiche war ihr Fest. Die Christen passten sich dieser Tradition an und legten die Feier der Auferstehung Christi im Jahr 325 auf den selben Tag.

Hauptsymbol waren zunächst Eier

Der Hase stellte zunächst nur eine untergeordnete Rolle beim Osterfest dar. Eier waren das Hauptsymbol. Sie standen für Fruchtbarkeit und die Entstehung von Lebendigkeit. Ihnen wurden Wunderleistungen zugesprochen. Selbstverständlich durfte es sich in dieser Funktion nicht um herkömmliche Eier einer Henne handeln. So wurden die Ostereier bunt und in den Geschichten der Erwachsenen wurden sie zunächst von den verschiedensten Tieren wie Fuchs, Hahn, Storch oder auch Kuckuck gebracht.

Wie kam der Hase zu Ostern?

Der Hase galt in dieser Zeit ebenfalls als Fruchtbarkeitssymbol. Der Glaube daran war so stark, dass im Jahr 751 Papst Zacharias den Verzehr von Hasenfleisch verbot um die dadurch entstehenden unnatürlichen Triebe einzudämmen. Aus dem Glauben der Menschen konnte der Hase dennoch nicht vertrieben werden. Jedes Jahr zu Ostern waren auf den Feldern seltsame Geschehnisse zu beobachten. Hasen tanzten miteinander in großen Gruppen und waren sie wieder verschwunden, lagen bunte Eier auf den Wiesen. So entstand mit der Zeit der Mythos vom Hasen der bunte Ostereier bringt und die anderen Tiere der Erwachsenen-Erzählungen wurden aus den Ostergeschichten verdrängt.

Tanz der Hasen

Heute weiß man, dass die bunten Eier von bodenbrütenden Wildvögeln stammen, die durch den Balzkampf der Hasen verscheucht wurden. Während dieser Kämpfe kommen Hasen entgegen ihrer sonstigen Gewohnheiten in größeren Gruppen zusammen. Die Rammler stehen auf den Hinterbeinen und schlagen mit den Vorderpfoten rasend schnell aufeinander ein. Es entsteht der Eindruck eines Tanzes. Der Anlass hierfür ist allerdings nicht das Osterfest, sondern der Frühling und das Ringen um die Weibchen. Trotz dieses Wissens hat sich der Mythos Osterhase in Deutschland bis heute gehalten. Und jedes Kind ist überzeugt davon, dass die Ostereier selbstverständlich vom Osterhasen gebracht werden.

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Ostereier färben

Eintrag in Kategorie [ Biologie, Chemie ]

Ostereier färben ist eine beliebte Tätigkeit. Man geht in einen Laden, kauft fertige Farben oder sucht den Wasserfarbkasten zu Hause und legt los. ABER es gibt auch noch eine ausgezeichnete Variante, bei der Du einiges über die Chemie lernen kannst. Dazu stellst Du die Farben einfach selbst her.

Was brauchst Du?

ausgeblasene Eier (also nur die Schale), eine oder meherer Zutaten aus unten stehender Liste (hängt davon ab, welche Farben Du herstellen willst), Messer, Raspel, Töpfe, Wasser, Fiter und Filterpapier.

Durchführung

Die Durchführen zeigen wir am Besten mit roter Beete, da diese wirklich überall erhältlich ist. Alternativ kannst Du auch aus den unten stehenden Bildern andere Zutaten für weitere Farben entnehmen.

  • Zuerst solltest Du die Knolle kleinschneiden und anschließend raspeln.
  • Die Beete-Raspel werden dann in einen Topf mit Wasser gegeben (30-100g Raspel auf 2 Liter Wasser)
  • kurz aufkochen
  • Danach wird der Sud noch mit Hilfe des Filters und des Filterpapiers von den Feststoffen getrennt.
  • Fertig ist die Farbe.
  • Nun kannst Du die Eier färben.

In der folgenden Tabelle ist beschrieben, wie die einzelnen Rohstoffe verarbeitet werden können:

Rohstoff Menge für 1L Farbe Einweichen Kochen
Frischplanzen Gemüse 250 Gramm 30-40min.
Blätter/Blüten/Beeren 10-50 Gramm 8 Stunden 1-2 Stunden
Wurzeln/Rinden/Hölzer 10-50 Gramm 1-2 Tage 1-2 Stunden
Pulver 2-3 Löffel 30 Minuten 30 Minuten
Kaffee/Tee 10-25 Gramm 20-30 Minuten

Kleiner Tip: Du kannst das Ei, vor dem Färben, noch mit Essig abwaschen. Dadurch wird die Schale etwas rauher und die Farbe haftet besser.

Folgede Tabelle gibt Dir eine kleine Hilfe, wie aus den verschiedenen Rohstoffen die Farben gewonnen (der Chemiker sagt: extrahiert) werde können.

Hier findest Du eine Übersicht von Materialien aus der Küche oder dem Garten, die Du verwenden kannst (Quelle: Farben und Leben Online)


Alternativ kannst Du Dir dir Rohstoffe auch aus der Apotheke besorgen:

Erklärung

Aus den verschiedenen Pflanzen werden die Farbstoffe herausgelöst. Du kannst Dir das so vorstellen:

Die Planze besteht aus vielen Zellen (siehe Frage “Warum sind Pflanzen grün?“). Diese Zellen sind vergleichbar mit einem Haus. In einem der Zimmer ist die Farbe eingeschlossen. Durch das Kochen der Planzen werden die Türen in dem Haus einfach in Wasser aufgelöst und die Farben können herauskommen, was sie auch tun. Diese Farbstoffe sind dabei so klein, dass sie problemlos durch die Poren des Filterpapiers durchwandern und man somit die restlichen Planzenteile problemlos von der Farbe abtrennen kann.

Warum sind Pflanzen grün?

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Ist das Ei noch frisch?

Eintrag in Kategorie [ Biologie, Spaß ]

Ostern steht vor der Tür und es wird Zeit sich dem Thema “wissenschaftlich” anzunähern. Natürlich sollten die hier bearbeiteten Themen auch alltagstauglich sein.

Daher widmen wir uns zunächst der Frage “Wie frisch ist das Ei?”

Hierzu gibt es ein ganz einfaches Eingangsexperiment.

Was brauchst du?

Eier, ein Glas, Wasser

Durchführung

  • Fülle ein Glas mit Wasser
  • Lege das Ei in das Glas

Das Ergebnis kann man grob in 3 Kategorieen einteilen.

  1. Das Ei sinkt und legt sich zur Zeite – super frisch, fast direkt aus dem Huhn ;-)
  2. Das Ei sinkt und bleibt aufrecht stehen – immer noch frisch, aber schon ein paar Tage alt
  3. Das Ei schwimmt – dieses Ei würde ich nicht mehr öffnen, sondern entsorgen.

Erklärung

Die Eierschale und die Eihaut sind eine Membran, d.h. es gibt jede Menge kleiner Löcher, durch die Wasser und Luft ausgetauscht werden können. Je älter ein Ei wird, desto mehr Wasser geht durch die Schale aus dem Ei nach außen. Gleichzeitig dringt Luft ins Innere des Ei’s. Ist das Ei ganz frisch, so enthält es keine Luft und es bleibt am Boden – auf der Seite – liegen. Legt man nun ein Ei, das ein paar Tage alt ist ins Wasser, so sammelt sich die Luft in der Spitze des Ei’s und es richtet sich auf. Ist das Ei noch viel älter, enthält es soviel Luft, dass es zu schwimmen anfängt.

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Warum “schrumpeln” nur Hände und Füße im Badewasser?

Eintrag in Kategorie [ Biologie ]

Dies ist eine Frage, die sich jeder in seinem Leben schon einmal gestellt hat. Manche Eltern nutzen diesen Effekt auch, um Ihre Sprößlinge aus der Wanne oder aus dem Schwimmbad zu holen. Aber was passiert mit der Haut?

Um diese Frage zu beantworten, muss man zunächst wissen, dass die Haut aus vielen Schichten aufgebaut ist. Innerhalb dieser Schichten gibt es eine Art “Lebendigkeitsgefälle”. Die Teile der Haut, die mit der Umgebung in Berührung kommen, gehören zur sogenannten Oberhaut, die wiederum aus 5 Schichten besteht. Zur Erklärung des Schrumpelns ist allerdings nur die aüßerste Schicht, die sogenannte Hornhaut, von Interesse. Die Hornhaut besteht letztendlich nur aus “toten” Zellen. Wenn Ihr beispielsweise über Euren Arm rubbelt, lösen sich kleine weiße Hautschuppen. Dies sind Bestandteile der Hornhaut.

Auf diesem Bild (Quelle: http://www.mtzstiftung.de) kann man oben diese Hornhaut und die Zellen sehr gut erkennen.

Diese abgestorbenen Zellen sind “trocken”, können aber sehr gut Wasser aufnehmen. An der Hand (insbes. an den Fingern) und an den Füßen sind besonders viele dieser Zellen, genauer gesagt, fast zehnmal soviele Hornzellen (in der Dicke) als am restlichen Körper. Diese können daher mehr Wasser aufnehmen. Wahrend der Wasseraufnahme dehnen sich diese Zellen aus und werden dicker. Da die Haut aber nur ganz wenig nach links oder rechts ausweichen kann, geht die Ausgleichsbewegung nach oben und unten. Die Haut beginnt zu schrumpeln.

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Warum sind Pflanzen grün?

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

Die meisten Pflanzen sind grün. Gut, es gibt einige Ausnahmen, aber um die wollen wir uns später kümmern.

In verschiedenen Artikeln auf dieser Seite haben wir schon von kleinen Bausteinen geredet, die wir Farbstoffe nennen. Jede Pflanze besteht ja bekanntlich aus Zellen. Das folgende Foto zeigt ein Blatt, welches durch ein Mikroskop fotografiert wurder (Bild-Quelle)

In diesen Zellen sind Farbstoffe eingelagert. Der spezielle Pflanzenfarbstoff nennt sich Chlorophyll. Auf dem folgenden Foto seht Ihr die Pflanzenzellen durch ein Mikroskop. Die kleinen grünen Punkte sind die Farbstoffbausteine (Quelle: http://www.chlorella-info.net).

Jetzt wissen wir, wo wir den Farbstoff finden und dass er grün aussieht, aber wir wissen immer noch nicht, warum er grün ist.

Hierzu müssen wir uns nun (Sonnen-)Licht näher ansehen. Eigentlich sieht dieses ja weiß aus, aber jeder von Euch hat schon mal einen Regenbogen gesehen. Die Wassertropfen zerlegen das weiße Licht in seine Einzelteile und das sind jede Menge Farben. Rolf Hicker hat ein tolles Foto eines Regenbogens geschossen (Quelle: http://www.hicker.de), in dem man sehr gut sieht, in welche Farben das Sonnenlicht aufgelöst wird:

Hier könnt Ihr erkennen, dass von violett über rot, gelb, grün, blau und lila jede Menge Farben vertreten sind. Ein grüner Farbstoff, z.B. das Chlorophyll, nimmt nun alle Farben in sich auf, außer grün. Das grüne Licht wird von dem Farbstoff wieder zurückgeworfen und zeigt uns, dass Chlorophyll grün ist.

Das “andere” Licht, insbesondere die blauen und roten Anteile im Licht, nutzt die Pflanze zur Produktion von Zucker.

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Woher wissen Pflanzen, dass sie wachsen sollen?

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

Der Winter ist fast vorrüber und der Frühlung zeigt sich langsam, aber sicher. In den ersten Gärten und auf Wiesen blühen Schneeglöckchen und Krokusse.

Aber woher wissen diese Planzen, dass sie nun wachsen und blühen sollen bzw. können?

Den Pflanzen geht es hier ähnlich wie dem Menschen. In erster Linie registrieren sie, dass es länger hell ist und die Temperaturen allmählich steigen. Die Planzen besitzen super kleine Lichtsensoren. Wenn diese genug Licht aufnehmen, geben sie den Befehl einen bestimmten Botenstoff (ein Protein) loszuschicken. Dieses wird über die Adern der Planze in die Planzenspitze getrieben und regt die dortigen Zellen zum Wachstum an.

Den Transport könnt Ihr in einem einfachen Experiment nachstellen: Bunte, weiße Blumen

Quelle: Eurekalert

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Das Superbuch der Experimente….

Eintrag in Kategorie [ Bücher ]

… geschrieben von Pam Rockson und Mick Seller hilft jungen und vor allem bastelwilligen Forschern auf ihrem Weg durch den Experimentedschungel. Das im Arena-Verlag erschienene Buch ist in 7 Kapitel unterteilt:

  1. Experimentieren zu Hause
  2. Luft
  3. Wasser
  4. Elektrizität
  5. Magnetismus
  6. Schall
  7. Worterklärungen

Die Beschreibungen und Anleitungend er Versuche sind sehr gut aufbereitet. Selbst Kinder ab 6 Jahren sind, meiner Meinung nach, in der Lage die Experimente nachzustellen.

Leider fallen die Erklärungen zu den einzelnen Themen etwas dürftig aus. Es werden oft Worte verwendet, die zwar geläufig sind, den Sachverhalt aber nicht unbedingt erklären, wenn man nicht weiß, was dahinter steckt.

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Kugelzauber

Eintrag in Kategorie [ Physik, Spaß ]

Zu diesem schönen Experiment könnte man schon Zauber sagen, zumindest vor ein paar hundert Jahren ;-)

In Realität hat dieser Versuch nur mit Physik zu tun, genauer gesagt  mit der Fliehkraft.

Was brauchst Du?

ein Glas mit Rand und einer Glasmurmel

Durchführung

  • lege die Murmel auf den Tisch,
  • stelle das Glas daneben.
  • wie kriegst du nun die Murmel ins Glas, ohne die Murmel anzufassen?

Die Antwort ist relativ simpel. Stülpe das Glas über die Murmel, so dass diese den Rand berührt. Dann beginne damit das Glas (mit leichtem Druck auf die Tischplatte) zu rotieren. Die Kugel sollte dabei an der Glaswand liegen. Je schneller du rotierst, desto schneller kreist die Murmel im Glas und desto schneller beginnt die Murmel im Glas aufzusteigen.

Erklärung

Hier wirkt eine ganz spezielle Kraft, die sogenannte “Fliehkraft”. Wenn Du die Kugel an der Glaswand rotieren läßt, versucht sie nach außen wegzulaufen. Das ist so, wie wenn Du auf dem Rummelplatz in der Berg-und Talbahn fährst. Je schneller die Bahn wird, desto mehr wird dein Körper nach außen gedrückt, weg vom Zentrum der Rotation. Hier kannst Du die Fliehkraft sogar spüren!

Diese Fliehkraft hat mit einer wichtigen Eigenschaft eines Körpers zu tun: mit der Trägheit. Trägheit hat im gewissen Sinne auch mit “Faulheit” zu tun, denn ein träger Körper behält am liebsten den Zustand oder die Bewegung bei, die er gerade hat. Ein Ball der liegt, möchte liegen bleiben. Ein Ball, der den Abhang runterrollt, möchte weiterrollen. Beidesmal müssen neue Kräfte wirken, die den Zustand ändern. Man muss den liegenden Ball anstoßen, dass er sich bewegt oder aber den rollenden Ball anhalten, damit er stehen bleibt. Zum Überwinden der Trägheit ist also eine andere Kraft notwendig.

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100 tolle Experimente….

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.. ein Buch von E. Dannecker und B. Rieger wirbt mit “kinderleicht und superspannend”. Das im Ravensburger Verlag erschienene Buch ist in 7 Kategorieren mit 9 bis 15 Experimenten eingeteilt:

  1. Experimente mit Luft
  2. Experimente mit Wasser
  3. Experimente mit allen 5 Sinnen
  4. Experimente mit Elektrizität
  5. Experimente mit Licht
  6. Verblüffende Tricks
  7. Experimente mit Kräften

Die Versuche sind sehr gut beschrieben und einfach durchzuführen. Die Autoren haben bei der Auswahl darauf geachtet, dass die meisten Experimente mit Haushalts-Materialien durchgeführt werden können.  Die Erläuterungen und Erklärungen sind einfach gehalten, s.d. sie Kindern mit solidem Grundwissen (z.B. dass Sauerstoff ein Bestandteil der Luft ist) durchaus leicht zugänglich sind. Lehrern oder Eltern, die auch praktisch mit den Kindern arbeiten wollen, liefern die Erklärungen eine solide Basis, die – leicht modifiziert – durchaus auch für Kinder inm Grundschulalter geeignet ist. Für die Kinder besonders verblüffend dürfte die Kategorie “Experimente mit allen 5 Sinnen” sein, da das Kind selbst das Versuchsobjekt ist.

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Das GEOlino Experimentierbuch…

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… für “Forscher ab 9 Jahren” ist eine Anleitung zu High-Tech Experimenten. Martin Verg hat wenige, aber sehr gute Experimente der Themengruppen

  1. Konstruieren
  2. Experimentieren
  3. Basteln

herausgesucht und aufgearbeitet. Detaillierte Anleitungen, aber auch “Konstruktionspläne” weisen einen sehr schönen Weg zu mehrfach wiederholbaren “Spielen”. Besonders beeindruckend finde ich Experimente wie den “Solarofen” (aufgebaut aus einem Packset der Post) oder auch den Aufziehpinguin für das Wohnzimmer.

Der Autor hat die Versuche auch mit Hilfe von Illustrationen leicht verständlich erklärt. An der ein oder anderen Stelle müßten diese Erklärungen einfacher gehalten sein, inbesondere dann, wenn die Experimente für Kinder ab 9 Jahren verständlich sein sollen, aber insgesamt kann ich dieses Buch nur empfehlen, da es sich durch die Art der Experimente von der Masse abhebt.

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Die Wissenschaft vom Weihnachtsmann

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“Gibt es den Weihnachtsmann überhaupt?” Bestimmt, aber seine Tätigkeit lässt ich mit der herkömmlichen und bekannten Wissenschaft leider (noch) nicht erklären.

  • Keine bekannte Spezies der Gattung Rentier kann fliegen. ABER es gibt 300.000 Spezies von lebenden Organismen, die noch klassifiziert werden muessen, und obwohl es sich dabei haupsaechlich um Insekten und Bakterien handelt, schliesst dies nicht mit letzter Sicherheit fliegende Rentiere aus, die nur der Weihnachtsmann bisher gesehen hat.
  • Es gibt 2 Milliarden Kinder (Menschen unter 18) auf der Welt. ABER da der Weihnachtsmann (scheinbar) keine Moslems, Hindu, Juden und Buddhisten beliefert, reduziert sich seine Arbeit auf etwa 15 % der Gesamtzahl – 378 Millionen Kinder (laut Volkszaehlungsbuero). Bei einer durchschnittlichen Kinderzahl von 3,5 pro Haushalt ergibt das 91,8 Millionen Haeuser. Wir nehmen an, dass in jedem Haus mindestens ein braves Kind lebt.
  • Der Weihnachtsmann hat einen 31-Stunden-Weihnachtstag, bedingt durch die verschiedenen Zeitzonen, wenn er von Osten nach Westen reist (was logisch erscheint). Damit ergeben sich 822,6 Besuche pro Sekunde. Somit hat der Weihnachtsmann fuer jeden christlichen Haushalt mit braven Kindern 1/1000 Sekunde Zeit fuer seine Arbeit: Parken, aus dem Schlitten springen, den Schornstein runterklettern, die Socken fuellen, die uebrigen Geschenke unter dem Weihnachtsbaum verteilen, alle uebriggebliebenen Reste des Weihnachtsessens vertilgen, den Schornstein wieder raufklettern und zum naechsten Haus fliegen. Angenommen, dass jeder dieser 91,8 Millionen Stops gleichmaessig auf die ganze Erde verteilt sind (was natuerlich, wie wir wissen, nicht stimmt, aber als Berechnungsgrundlage akzeptieren wir dies), erhalten wir nunmehr 1,3 km Entfernung von Haushalt zu Haushalt, eine Gesamtent- fernung von 120,8 Millionen km, nicht mitgerechnet die Unterbrechungen fuer das, was jeder von uns mindestens einmal in 31 Stunden tun muss, plus Essen usw. Das bedeutet, dass der Schlitten des Weihnachtsmannes mit 1040 km pro Sekunde fliegt, also der 3.000-fachen Schall- geschwindigkeit. Zum Vergleich: das schnellste von Menschen gebaute Fahrzeug auf der Erde, der Ulysses Space Probe, faehrt mit laecherlichen 43,8 km pro Sekunde. Ein gewoehnliches Rentier schafft hoechstens 24 km pro STUNDE.
  • Die Ladung des Schlittens fuehrt zu einem weiteren interessanten Effekt. Angenommen, jedes Kind bekommt nicht mehr als ein mittelgrosses Lego-Set (etwa 1 kg), dann hat der Schlitten ein Gewicht von 378.000 Tonnen geladen, nicht gerechnet den Weihnachtsmann, der uebereinstimmend als uebergewichtig beschrieben wird. Ein gewoehnliches Rentier kann nicht mehr als 175 kg ziehen. Selbst bei der Annahme, dass ein “fliegendes Rentier” (siehe Punkt 1) das ZEHNFACHE normale Gewicht ziehen kann, braucht man fuer den Schlitten nicht acht oder vielleicht neun Rentiere. Man braucht 216.000 Rentiere. Das erhoeht das Gewicht – den Schlitten selbst noch nicht einmal eingerechnet – auf 410.400 Tonnen. Nochmals zum Vergleich: das ist mehr als das vierfache Gewicht der Queen Elizabeth.
  • 410.400 Tonnen bei einer Geschwindigkeit von 1040 km/s erzeugt einen ungeheuren Luftwiderstand – dadurch werden die Rentiere aufgeheizt, genauso wie ein Raumschiff, das wieder in die Erd- atmosphaere eintritt. Das vorderste Paar Rentiere muss dadurch 16,6 TRILLIONEN Joule Energie absorbieren. Pro Sekunde. Jedes. Anders ausgedrueckt: sie werden praktisch augenblicklich in Flammen aufgehen, das naechste Paar Rentiere wird dem Luftwiderstand preisgegeben, und es wird ein ohrenbetaeubender Knall erzeugt. Das gesamte Team von Rentieren wird innerhalb von 5 Tausendstel Sekunden vaporisiert. Der Weihnachtsmann wird waehrenddessen einer Beschleunigung von der Groesse der 17.500-fachen Erdbeschleunigung ausgesetzt. Ein 120 kg schwerer Weihnachtsmann (was der Beschreibung nach laecherlich wenig sein muss) wuerde an das Ende seines Schlittens genagelt – mit einer Kraft von 20,6 Millionen Newton.

Vielleicht sollten wir doch beim Christkind bleiben?!

Quelle:  Spektrum der weihnachtlichen Wissenschaft, 12/97

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Die Temperatur

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

Tja, Temperatur ist immer und überall.  Im Artikel “Ist kaltes Wasser wirklich kalt?” haben wir bereits über das Temperaturempfinden gesprochen. Der Mensch kann die Temperatur leider “nur” fühlen, nicht aber auf einen Zahlenwert festlegen. Dazu brauchen wir Thermometer.

Aber was ist eigentlich diese Temperatur?

Warm, kalt, lauwarm, heiß,…. – es gibt viele Begriffe, die die Temperatur umschreiben, aber diese geben lediglich unsere Empfindung in Wortform als Information weiter.

Interessanterweise gibt es nur Wärme. Kälte ist lediglich das Fehlen von Wärme. Das gleiche gilt auch für die Temperaturübertragung. Es gibt Wärmestrahlung, aber keine Kältestrahlung. Wobei es sicherlich toll wäre, wenn es Kältestrahler geben würde. Das würde die gesamte Kühlindustrie revolutionieren. Alle “Kälteapparate” arbeiten nach dem Prinzip des Wärmeentzugs! Die Temperatur ist eben der Zahlenwert, der einen bestimmten Wärmezustand beschreibt.

Wenn wir nun die Temperatur quantifizieren, also in Zahlen fassen wollen, hilft uns die Temperaturskala.

Leider gibt  es nicht nur eine Temperaturskala sondern recht viele. Die drei geläufigsten möchte ich in diesem Artikel kurz beschreiben.

Die Celsius-Skala: °C

Erfunden wurde die Celsius-Skala von dem Schweden Anders Celsius. Anders legte der Skale zwei Fixpunkte zugrunde:

  1. Den Gefrierpunkt das Wassers und
  2. den Siedepunkt des Wassers.

Bei der “Temperaturmessung” nutze er ein Quecksilberthermometer. Quecksilber ist das einzige, bei normaler Temperatur, flüssige Metall. Wird es in eine dünner Röhre eingeschlossen, dehnt es sich bei Wärme aus und zieht sich bei Kälte zusammen. Anders machte also am Gefrierpunkt des Wassers einen Strich auf das Messröhrchen und einen zweiten Strich an dem Punkt, an dem das Wasser zu Kochen beginnt. Diese beiden Punkte unterteilte er in 100 Einheiten. Die Celsius-Skala war geboren. (Gerfrierpunkt des Wassers: 0°C // Siedepunkt des Wasser: 100°C)

Die Fahrenheit-Skala : °F

Auch hier ist wieder ein “nordischer” Wissenschaftler am Werk, den Gabriel Fahrenheit kam auf die Idee seiner Temperturskala, als er den dänischen Astronomen Ole Romer besuchte.  Aus welchen Gründen auch immer wählte er als untersten Fixpunkt seiner Skala die Außentempartur im Winter  1709 in Danzig. Diese Temperatur, es waren -17,8°C, konnte er mit einer Kältemischung auch im Labor herstellen – und dies ist wichtig, da in der Wissenschaft ein Versuch beliebig oft mit gleichem Ergebnis wiederholbar sein muss!. Da Fahrenheit keine Minus-Temperaturen wollte, sagte er, dass dies sein “Nullpunkt” ist.  Den Gefrierpunkt des Wasser legte er auf 32 Grad Fahrenheit und die Normaltemperatur des Menschen auf 96°F fest.
Genau an diesem Punkt hatte die Wissenschaft später ihre Probleme, denn was bitte ist die “Normaltemperatur des Menschen”.  Die moderne Wissenschaft des 19. Jahrhunderts legte zwei neue Fixpunkte (Gefrierpunkt des Wassers und den Siedepunkt des Wasser – genau wie bei Celsius) fest, unterteilte die Differenz aber in 180 Einheiten, s.d. die neue Skale gut mit der ursprünglichen übereinstimmte.

Die Kelvin-Skala: K

Die Kelvin-Skala ist die modernste Form der Temperaturskala. Sie wird als Grundlage für alle modernen wissenschaftlichen Theoreien verwendet und gehört zu den sogenannten SI-Einheiten (ein System mit Maßeinheiten, welches überall auf der Welt gleich ist).

Wenn Ihr Euch nun die Original-Übersetzung, der von Lord Kelvin 1954 festgelegten Skala, anschaut, versteht Ihr vermutlich nicht viel:

„Das Kelvin, die Einheit der thermodynamischen Temperatur, ist der 273,16-te Teil der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes des Wassers.“

Klar, oder? Diese Beschreibung war letztendlich ein einfacher Trick, um seine Skala mit den Abstufungen der geläufigeren Celsius-Skala übereinstimmen zu lassen.

Die unterste Temperatur ist der sogenannte absolute Nullpunkt bei -273,15°C. Hier definierte Kelvin sene “Null Kelvin” (0 K).  Dieser Punkt ist theoretisch errechnet und rein phyiskalisch weder mess- noch nachweisbar. Der einzige Fixpunkt der Kelvin-Skala ist der sogenannte Tripelpunkt des Wassers. Dieser Punkt ist immer und überall gleich. Das Wasser hat an diesem Punkt immer die gleiche Temperatur und den gleichen Druck. Bei genau 0,01°C und 6,105mbar ist Wasser gleichzeitig fest/flüssig/gasförmig (tripel) und eben nur hier.

Diese Festlegung (Tripelpunkt des Wassers) ist extrem wichtig, da der Siedepunkt des Wasser sich auch mit unterschieldichem Luftdruck verändern kann. Am Tripelpunkt ist aber auch der Luftdruck immer gleich.

Umrechnung

Natürlich lassen sich alle Temperatur-Skalen ineinander umrechnen.

Am Einfachsten geht dies von °C in K und wieder zurück:

Temperatur in Kelvin = Temperatur in Grad Celsius + 273,15

Temperatur in Grad Celsius ? Temperatur in Kelvin – 273.15

Bei °F in °C ist es komplizierter:

Temperatur in Grad Fahrenheit = Temperatur in Grad Celsius * 1,8 + 32

Temperatur in Grad Celsius = (Temperatur in Grad Fahrenheit -32) * 5/9

Warum entzündet sich ein Streichholz?

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Fragen ]

Streichhölzer, oder auch Zündhölzer genannt, sind schon phantastische technische Hilfsmittel.

Fast jeder hat in seinem Leben schon mal ein Streichholz entzündet. Heute handelt es sich um sogenannte Sicherheitsstreichhölzer. Diese lassen sich nur an einer speziellen Reibefläche entzünden. Aber es gibt auch noch weitere Sorten.

Wie entzündet sich ein Streichholz?

Prinzipiell, wird ein Zündholz immer über eine rauhe Oberfläche gezogen. Dadruch wird ein gewisser Teil Wärme produziert. Diese unterstützt die Entzündung des Chemikaliengemisches. Der größte Teil der sogenannten “Aktivierungsenergie” kommt allerdings durch den Druck, der beim Reiben ausgeübt wird.  Durch diesen Druck werden 2 Chemikalien (ein Chlorat und roter Phosphor) dazu gebracht sich spontan selbst zu entzünden. Das Streichholz brennt. Die Hersteller der Streichhölzer tränken das Holz meist noch in einem Wachs, damit es besser und länger brennt.

Streichholzarten

Sicherheitsstreichholz

Wie bereits oben beschrieben, benötigt man zum Entzünden eines Sicherheitsstreichholzes eine spezielle Reibefläche.
Bei Sicherheitsstreichhölzern sind die beiden “gefährlichen” Komponenten getrennt. Das Chlorat  befindet sich im Kopf des Streichholzes, der rote Phosphor wird mit Glaspulver vermischt und auf der Reibfläche (Bild links, Mirkosopaufnahme) verleimt.

Reibt man nun mit dem Streichholz über die Reibfläche, werden beide Komponenten wieder zusammengeführt und entzünden sich, wie bereits oben schon beschrieben durch den Druck und die aufgebaute Reibungswärme-

“Überallstreichholz”

Diese Art Streichholz kannst Du an jeder beliebigen rauhen Oberfläche entzünden, da die beiden wichtigen Chemikalien im Kopf des Streichholzes zusammengebracht sind.  Vielleicht hast Dud as schon mal in einem Western gesehen, wenn der Held das Streichholz an seiner Schuhsohle oder an einem Pfosten entzündet,

Sturmstreichholz

Dies ist auch eine Variante des Sicherheitsstreichholzes. Dabei hat der Hersteller dafür gesorgt, dass das Streichholz wasserfest umhüllt ist. Das kannst Du zu Hause auch leicht selbst machen. Du musst lediglich das obere Drittel des Streichholzes in flüssiges Wachs tauchen und schnell wieder herausziehen.

Bildquelle: Wikipedia, http://bit.ly/eP6Ecv

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Warum brennt die Kerze?

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Fragen ]

Auch wieder ein Thema, was gut in diese schöne Weihnachtszeit passt. Die Frage “Warum brennt die Kerze” wirft auch eine zweite Frage auf, die ich separat beantworten werde : “Warum entzündet sich ein Streichholz?

Aber nun zur Kerze.

Wie eine Kerze aufgebaut ist, wißt Ihr schon. Sie besteht aus jeder Menge Kerzenwachs und einem Docht, der durch die Mitte der Kerze läuft.

Das Kerzenwachs

Kerzenwachs ist ein relativ weiches und formbares Material. Es besteht oft aus Bienenwachs, Stearin oder Paraffin. Das sind tolle Ausdrücke, stimmt. Und wenn ich jetzt die Chemie erklären wollte. bräuchten wir viel viel Zeit. Also bleiben wir hier bei der folgenden Beschreibung. Wachse sind langkettige Moleküle. Ihr könnt Euch das vorestellen, wie eine richtige Metallkette. Die einzelnen Kettenglieder sind die einzelnen Bausteine. Und es sind viele davon aneinandergekettet. Diese Struktur ist wichtig für den Transport des Wachses zur Flamme. Dazu aber später mehr. Die Kerzenwachse sind so geschaffen, dass die Bausteine in den Ketten bei zunehmender Temperatur versuchen Abstand voneinander zu gewinnen. Dadurch sind sie in der Lage aneinandervorbei zu gleiten. Das Wachs wird weich und verformbar. Ab ca. 60°C wird Kerzenwachs richtig flüssig.

Der Kerzendocht

Der Docht ist eine einfach “Schnur”, die meist aus zusammengeflochtetenen Baumwollfäden besteht. Die Baumwolle weist sehr viele kleine Kanäle und Löcher auf, die man unter dem Mikroskop auch gut sehen kann. Durch dieses Kanalsystem (offiziell heißt es Kapillarsystem) fließt das Wachs bis zum Dochtende.
Dass ein solcher Faden problemlos flüssiges Material transportieren kann, könnt Ihr an einem einfachen Versuch selbst ausprobieren.

Ihr baucht lediglich einen Wollfaden und ein Glas voller Wasser. Nun hängt den Wollfaden tief in das Wasser rein und lasst ihn über den Rand drüberhängen. Nach wenigen Minuten tropft Wasser aus dem Ende das Fadens heraus. Der Wollfaden saugt somit das Wasser in sich rein und transportiert es weiter.

Genau das Gleiche passiert mit flüssigem Kerzenwachs. Ein Teil der Wachskette wird in den Docht hineingesaugt und zieht dadurch immer mehr Wachsketten hinter sich her. Die erste Wachskette zieht also weiteres flüssiges Wachs einfach mit.

Die Kerze brennt

Der Kerzendocht wird mit einen Feuerzeug oder einem Streichholz entzündet. Wenn Ihr nun einen Baumwollfaden anzündet, verbrennt dieser – der Docht allerdings nicht. Der Trick des Dochtes liegt darin, dass er bereits etwas mit Wachs getränkt ist. Dieses wird zunächst flüssig (siehe oben). Da die Flamme des Streichholzes aber extrem heiß ist, sie kann bis zu 800°C betragen, werden selbst die Wachsketten gasförmig. Sie gehen vom flüssigen Zustand in den gasförmigen Zustand über. Dabei “fressen” sie soviel Energie des Feuers, dass der Docht selbst nicht entzündet wird.  Dieses Wachsgas verbrennt dabei in der Flamme.  Irgendwann muss der Faden allerdings auch mitbrennen, nämlich genau dann, wenn er zu lange wird und zu wenig Wachs weiterbefördert. Daher ist die Dochtlänge doch oft gleichlang, auch wenn die Kerze abbrennt.

Die Kerzenflamme brennt dabei in verschiedenen Zonen, wie in dem Bild auch dargestellt.

Zone 1

In dieser Zone wird lediglich das Wachs verdampft. Es verbrennt nur ganz wenig davon. Dies liegt daran, dass zum “Verbrennen” Sauerstoff benötigt wird. Die Menge an verdampften Wachs ist aber unmittelbar am Docht so groß, dass es nicht genügend mit Sauerstoff durchmischt wird und es daher nur an der Grenze Wachsgas/Luft brennen kann. Die Temperaturen liegen hier bereits zwischen 600°C und 800°C.

Zone 2

Hier beginnt die Verbrennung richtig und die Temperaturen dieser “blauen” Flamme steigen auf bis zu 1.000°C.

Zone 3

Hier wird es heftig. Die Wachsketten werden in ihre einzelnen Kettenglieder (Kohlenstoffatome) zerlegt und reagieren mit dem Luftsauerstoff. Dabei entsteht eine Menge Energie, s.d. die Temperatur der Flamme auf bis zu 1.200°C ansteigt. Der Kohlenstoff verbindet sich dabei mit dem Luftsauerstoff zu Kohlendioxid.

Zone 4

In der hellen, fast weißen Zone, findet nun die vollständige Verbrennung statt. Es werden mit gut 1.400°C auch die höchsten Temperaturen erreicht.

Bilderquelle: Wikipedia, http://bit.ly/dPqeVX

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Warum trocknen nasse Straßen auch im Winter?

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Fragen ]

Ist ja schon ein wenig paradox: -3°C, nasse Straße und diese trocknet dann, anstatt zu gefrieren.

Wir haben bei verschiedenen Fragen (“Mit oder ohne Deckel“, “Wie entsteht Schnee?“, “Was ist Luftfeuchte“, “Warum friert der Teich nicht (von) unten zu?“) die wunderbaren Eigenschaften von Wasser bereits besprochen.

Demnach exisiteren bei verschiedenen Umweltbedingungen (inbes. Temperaturen) immer mindestens 2 Arten von Wasser, z.B Wasser (flüssig) + Wasserdampf (Wasser gasförmig).

Dieses Verhalten zeigt Wasser auch im Winter. Wenn die Straße feucht und nicht “gesalzen” ist, friert ein dünner Wasserfilm an. Auf dem steht allerdings immer ein dünner Flüssigkeitsfilm und der gibt immer ein paar Wasserteilchen an die Atmosphäre ab. Ist nun die Umgebungsluft relativ trocken, z.b. wenn die Sonne scheint, gehen viel mehr Wasserteilchen in die Luft und werden durch den Wind abtransportiert. Auf diese Weise verschwindet immer mehr Wasser von der Oberfläche der Straße – solange, bis die Straße wieder trocken ist.

Der Trick dabei ist, dass Wasser die notwendige “Wärme” aus der Umgebung saugt, damit es den Phasenübergan flüssig-gasförmig schafft. Dies kannst du an einfachen Experimenten sehen.

Experiment 1

Du brauchst lediglich deinen Finger und “Spucke” oder Wasser.

  • Befeuchte Deinen Finger.
  • Halte ihn vor den Mund und puste vorsichtig dagegen.

Hier ist alles simuliert. Der Finger ist die Straße, Wasser ist Wasser und Deine Puste ist ein Windhauch. Das Wasser nimmt Wärme vom Finger auf und geht in den gasförmigen Zustand, den Wasserdampf, über. Da das Wegpusten den Abtransport beschleunigt, wird immer schneller Wasserdampf nachgeliefert. Da das Wasser die Energie aus der Wärme deines Fingers benötigt, um möglichst schnell in Dampf überzugehen, spürst Du dies durch das Kälteempfinden an diesem Finger.

Experiment 2

Du brauchst: Ein Thermometer, 1 Tempotaschentuch oder ein Stück Toilettenpapier und Wasser.

  • Wickle ein Stück des Papiers um das Ende des Thermometers wo der Messfüher oder das kleine Vorratsgefäß sitzt.
  • Merke Dir, was das Thermometer dann anzeigt.
  • Nun schütte etwas Wasser über das Tuch.
  • Beobachte die Temperaturanzeige.
  • ggf. kanns Du den Vorgang durch Pusten beschleunigen.

Hier kannst Du in einem richtigen wissenschaftichen Experiment sehen und mit Werten belegen, was Du im vorherigen Experiment mit dem Finger “erfühlt” hast.

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Wie funktioniert Streusalz?

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

Und noch ein tolles Thema, welches zu dieser Jahreszeit sehr gut passt: Wie funktioniert Streusalz?

Klar, wenn es draußen schneit oder die Gehwege bzw. Fahrbahnen vereist sind, wird Streusalz eingesetzt, um den Schnee bzw. das Eis “wegzutauen”. Interessanterweise bleibt der aufgetaute Schnee danach auch bei Minusgraden flüssig, bzw. kann auch bei Minusgraden weiter aufgetaut werden. Offenbar ist dazu keine Wärme notwendig, aber was dann?

Der Trick ist relativ einfach. Auf der Oberfläche des Eises oder auch Schnees ist immer ein hauchdünner Wasserfilm. Bei der Beantwortung der Frage “Warum friert der Weiher nicht (von) unten zu?” haben wir die Betrachtung bereits in die eine Richtung durchgeführt (Wasser wird zu Eis).  Hier ist es nun umgekehrt. Auch die Wasserteilchen an der Eisoberfläche werden von ihren Freunden im Eis nicht so stark festgehalten, s.d. sie wieder anfangen können zu zappeln und somit die starre Sturktur wieder auflösen – es entsteht ein hauchfünner Wasserfilm auf dem Eis. Dieser Wasserfilm reicht aus, das draufgestreute Salz aufzulösen. Es entsteht Salzwasser.

An dieser Stelle könnt Ihr wieder einen kleinen Versuch machen:

  • Füllt 3 Becher mit 100ml Wasser
  • Gib 1 Esslöffel Kochsalz in Becher 1
  • Gib 3 Esslöffel Kochsalz in Becher 2
  • Gib soviel Kochsalz in Becher 3, dass es sich nicht mehr auflöst
  • Nun stelle alle Becher in die Tiefkühltruhe

Hier werdet Ihr sehen, dass das Salzwasser gar nicht dran denkt bei Minusgraden zu gefrieren.

Wenn sich also das Salz im dünnen Wasserfilm löst, kann das Wasser nicht wieder gefrieren. Das Eis schubst nun aber neue Wasserteilchen von sich weg, s.d. weiteres Wasser vom Eis nachgebildet wird. Dieses durchmischt sich mit dem Salzwasser, was darüber steht und kann schon wieder nicht gefrieren. Wenn nun genügend Streusalz eingesetzt wurde, geht dies so weiter, bis der gesamte Schnee oder das gesamte Eis zu Salzwasser geworden ist.

Allerdings gibt es auch eine untere Grenze bis zu der handelsübliches Streusalz wirkt: Ab -21,1°C beginnt auch Salzwasser zu gefrieren. Sind also die Außentemperaturen kleiner als -21°C ist Salz streuen sinnlos.

Streusalz ist übrigens der umgangssprachliche Begriff. Normalerweise heißt es Auftausalz. Gutes Auftausalz besteht aus mindesten 98% aus Kochsalz. Der Rest sind Bestandteile, die das Schmelzverhalten verbessern,

(Bildquelle: Merkur-Online, http://bit.ly/giYe9w)

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Ist kaltes Wasser wirklich kalt?

Eintrag in Kategorie [ Biologie, Fragen ]

Wieder ein schönes Thema im Winter.

Ist kaltes Wasser wirklich kalt?

Kälte und Wärme sind “nur” Gefühle. Unsere Haut hat Sensoren, die Kälte und Wärme festestellen können, aber selbst mit Hilfe unseres Gehirns sind diese Sensoren nicht in der Lage die Temperatur festzustellen. Sie können lediglich sagen, ob es wärmer oder kälter als normal ist.

Dass dies stimmt, kannst Du mit einem einfachen Versuch überprüfen.

Was brauchst Du?

3 Schüsseln, Eiswürfel (oder Schnee), kaltes Wasser und warmes Wasser

Versuchsdurchführung

  • Fülle 2 Schüsseln mit kaltem Wasser und eine mit warmen Wasser.
  • Stelle die 3 Schüsseln nebeneinander (kalt, kalt, warm).
  • Nun gibst Du in die linke Schüssel noch das Eis und wartest ein paar Minuten.
  • links = Eiswasser // Mitte = kaltes Wasser // rechts = warmes Wasser
  • Jetzt lege die linke Hand in die Schüssel mit Eiswasser und die rechte Hand in die Schüssel mit warmen Wasser.
  • Warte eine gute Minute.
  • Nun beide Hände in die Schüssel mit kaltem Wasser legen.

Dein Körper erfährt nun unterschiedliche Empfindungen. Die line Hand (, die aus dem Eiswasser kommt) registriert “Oh, ist das schön warm gegenüber vorher” und die rechte Hand “Brrr, das ist ja richtig kalt.”.

In Wirklichkeit stecken aber beide Hände im gleichen Pott. Die Temperaturempfindung Deines Körpers ist also relativ. Er kann lediglich registrieren, ob die Temperatur gegenüber dem Normalzustand wärmer oder kälter ist. Du bräuchtest ein Thermometer um eine “Zahl” für die Temperatur anzugeben.

Was passiert nun, wenn Du die Hände aus der mittleren Schüssel wieder in die äußeren Schüsseln steckst? Einfach ausprobieren.

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Warum friert der Weiher nicht (von) unten zu?

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

Wir alle kennen das Phänomen, dass im Winter die Weiher, und teilweise auch die Flüsse, zugefroren sind, s.d. man darauf Schlittschuhlaufen oder einfach rumschlittern kann. Hier könnte man auch gleich noch fragen; Warum gleitet ein Schlittschuh so gut auf dem Eis?

Aber bevor der Schlittschuh gleiten kann, brauchen wir das Eis. Ihr habt ja schon ein einigen Experimenten auf dieser Seite gesehen, dass Wasser interessante Eigenschaften hat. Es kann gasförmig (Luftfeuchte, Wasserdampf), flüssig (Wasser) oder fest (Eis und Schnee) sein. Dabei ändert das Wasser immer seine Eigenschaften, auch oder gerade auf der Ebene seiner Bausteine, den Wasserteilchen. Diese Änderung bezeichnen die Fachleute als “Anomalie des Wassers”

flüssiges Wasser:

Hier können sich die Wasserteilchen frei bewegen, halten sich aber immer aneinader fest.

gasförmiges Wasser (Luftfeuchte, Wasserdampf)

Warmes Wasser wandert normalerweise nach oben. Und an der Grenzschicht zwischen Wasser und Luft werden die Wasserteilchen nicht mehr so gut fesgehalten (siehe “Wie entsteht Luftfeuchte?“). Dadurch werden viele Wasserteilchen einfach in die Luft geschubst. Dadurch vergrößert sich natürlich er Abstand zwischen den Teilchen. Es sind weniger Teilchen auf dem gleichen Raum zu finden = die Dichte an Wasser verringert sich!

festes Wasser (Eis)

Hier wird es nun kompliziert. Wenn es kalt wird, frieren auch die Wasserteilchen. Sie zittern und bibbern. Jedes normale Teilchen würde nun versuchen näher an seinen Nachbarn heranzurücken, s.d. sie sich gegenseitig warmhalten können. In diesem Falle würde die Dichte steigen, es würden mehr Teilchen am gleichen Platz sitzen wie zuvor. Die Wasserteilchen mögen es aber gar nicht, wenn sie zu dicht aufeinandersitzen. Daher strecken sie ihre Arme aus, um den Nachbarn etwas auf Distanz zu halten. Das Ergebnis der Aktion ist, dass jedes Wasserteicleh seine Arme ganz starr von sich streckt, sich aber immer noch am Nachbarn festhält. Dadurch schiebt es aber auch den Nachbarn etwas weiter weg. D.h. plötzlich sind etwas weniger Wasserteilchen an der Stelle als im flüssigen Wasser (da klopfen sie sich auch mal auf die Schulter oder umarmen sich und vor allem halten sie die arme ganz locker am Körper). Die Dichte von gefrorenem Wasser ist also niedriger als die von flüssigem Wasser.

Wenn die Dichte an kaltem Wasser kleiner ist als die des warmen Wassers, bleibt das kalte Wasser an der Oberfläche, ABER nur, wenn die Temperatur unter 4°C ist! Diese 4°C berwirkt also beim Wasser, dass es diesen seltsamen Effekt zeigt. Das kalte Wasser wird nun immer kälter und beginnt ganz zu erstarren. Wir haben Eis.

Unter dem Eis kühlt das Wasser aber nicht mehr so stark ab. Je tiefer man taucht, desto “wärmer” wird es. Es bleibt amer meist leicht über 4°C. Beim Gartenteich sagt man, dass er mindestens 80cm tief sein soll, s.d. er nicht komplett durchfriert. Das ist auch der Grund, warum Fische im Winter normalerweise nicht einfrieren.

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Was ist Luftfeuchte?

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

Bei der Beschreibung einiger Versuche, aber auch bei der Beantwortung der Frage “Wie entsteht  Schnee?” kam das Wörtchen “Luftfeuchte” vor. Für Erwachsene ist die Erklärung bzw. die Definition selbstverständlich, für Kinder kann sie sich aus dem Zusammenhang ergeben. Einen Erklärungsversuch findet Ihr in diesem Artikel.

Wikipedia liefert hier wieder einen guten Ansatz: Die Luftfeuchtigkeit, oder kurz Luftfeuchte, bezeichnet den Anteil des Wasserdampfs am Gasgemisch der Erdatmosphäre oder in Räumen. Flüssiges Wasser (zum Beispiel Regentropfen, Nebeltröpfchen) oder Eis (z. B. Schneekristalle) werden der Luftfeuchtigkeit folglich nicht zugerechnet.

Luftfeuchte ist also “nur ” Wasserdampf, der in der Umgebungsluft herumschwirrt. Wasser verdampft immer ein wenig, auch bei sehr niedrigen Temperaturen. So kann man tatsächlich im Winter die Wäsche auf der Wäscheleine im Garten trocknen. Probiert es mal aus. Es sollte vielleicht nur nicht gefrieren, denn dann dauert der Vorgang deutlich länger.

Aber warum ensteht die Luftfeuchte immer?

Das Wasser besteht ja aus kleinen Bausteinen, den sogenannten Molekülen. Diese Wasserteilchen mögen es aber nicht alleine rumzuschwirren. So geben sie sich immer die Hand und halten in Form von richtigem flüssigen Wasser zusammen. Wenn das Wasser flüssig ist, gibt es aber ein paar Teilchen, die nicht so gut festgehalten werden: die Teilchen, die an der Grenze zur Luft sitzen. Da alle Wasserteilchen kleine Zappelphillipe sind, bewegen sie sich immer. Dabei kommt es vor, dass die Teilchen, die an der Grenze sitzen, einfach rausgeschubst werden, weil sie nicht richtig festgehalten sind. Sie sind so leicht, dass sie davonschweben. Dieser Vorgang passiert andauernd. Er geht schneller, wenn es warm ist (z.b. Wasser kochen, heiß baden oder duschen) und er läuft viel langsamer ab, wenn es kalt ist – ABER es passiert immer etwas.

Diese Menge Wasserteilchen in der Luft ist nun die Luftfeuchte.

Kann man die Luftfeuchte sichtbar machen?

Klar, auch das geht.  Besonders einfach ist es im Bad oder beim Kochen. Achtet mal darauf. Wenn Ihr warm duscht, beschlägt immer der Spiegel. Dies liegt daran, dass die Wasserteilchen in der Luft sich auf dem Spiegel “niederschlagen”. Der Grund hierfür ist, dass der Spiegel kälter ist, als die umgebende Luft. Die Wasserteilchen werden auf der Oberfläche schnell abgekühlt und “frieren” fest. Ähnliches könnte Ihr sehen, wenn Ihr einen Spiegel oder ein Glas über einen Topf mit kochendem Wasser haltet.

Im Herbst und im Frühjahr findet Ihr morgens ganz oft Wassertropfen im Gras, der sogenannte Tau. Auch hier hat sich ein Teil des Wasser der Luftfeuchte am kühlen Gras festgehalten und bildet neue Tropfen.

Ein besonderes Phänomen ist der Nebel. Er zeigt auch an, dass viel “Wasser” in der Luft ist. Dieses Phänomen hat man besonders dann, wenn die Luft kälter ist als z.b. ein Fluss, der durch die Landschaft fließt. Der Fluß kickt viele Wasserteilchen in die Luft, die aber so kalt ist, dass die einzelnen Teilchen sich aneinander festhalten und sich gegenseitig wärmen. Dann schweben sehr kleine Wassertropfen durch die Luft.

Und noch ein besonderes Phänomen: “Pupse”. Die Frage ist natürlich berechtig: “Sieht man denn im Winter auch, wenn ich pupse?”. Da braucht Ihr keine Angst zu haben. Pupse sind keine Luft in dem eigentlichen Sinne, sondern eine Art Gärgas, welches sehr wenig Luftfeuchte (oder Darmfeuchte) enthält. Da fast kein Wasser enthalten ist, kann in der kalten Luft auf kein Wasser zu Tröpfen übergehen und somit sieht man nichts.

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Wie entsteht Schnee?

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kaum schneit es zum ersten Mal im Jahr, taucht diese Frage gerne auf. Ich rolle das Thema wieder mal von hinten auf und frage zuerst.

Was ist Schnee?

Schnee ist mehr oder weniger gefrorenes Wasser, aber nicht in Form einer dicken Eisschicht. Schnee besteht aus vielen Schneeflocken (siehe Bild links, Quelle: Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Schnee) . Diese sind mal lose, mal fest zusammengeklebt und haben jede Menge Luft eingeschlossen.
Hier könnt Ihr dann auch ein einfaches Experiment machen:

  • Nehmt einen Messbecher aus der Küche und füllt diesen mit Schnee
  • Nun laßt den Schnee im Haus schmelzen.
  • Wieviel Wasser bleibt übrig? Der Rest war Luft

Und wo kommt der Schnee her?

Die Schneeflocken selbst wiederum bestehen aus Eiskristallen. Und diese Eiskristalle entstehen durch sogenannte Kristallkeime in der Luft. Dies kann z.b. durchaus auch Staub sein. Im Versuch “Wie entstehen Wolken” haben wir das auch hier schon mal besprochen. Dort sind Regentropfen entstanden. Eiskristalle bilden sich dann, wenn die Umgebungsluft kalt genug ist.  Die kleinen Kristalle beginnen zu wachsen und bilden dabei immer Muster mit 6 Strahlen. Beim Wachsen nehmen sie die umgebende Luftfeuchte auf. Die Luftfeuchte in der Schneewolke verringert sich und gleichzeitig wird der Eiskristall schwerer und beginnt Richtung Erde zu sinken. Dabei trifft er auf andere Eiskristalle und sie verhaken sich miteinander, s.d. eine Schneeflocke Richtung Boden fällt.

Die Schneeflocken können genau wie die Eiskristalle unterschiedliche Formen, Größen und Gewicht haben. Dies ist letztendlich von der Umgebung abhängig (Wie kalt ist es?, wieviel Wind weht?, muss die Flocke durch warme Luftschichten?,….). Am Ende setzt sich schöner weißer Schnee auf die Landschaft.

Aber warum ist Schnee weiß?

Eigentlich ist das Wasser aus dem der Eiskristall besteht ja farblos. Also entsteht auch ein farbloser und durchsichtiger Eiskristall.  Dieser bildet aber sehr kleine und feine Strukturen aus (die Arme) zwischen denen auch noch Luft eingeschlossen wird. Hier kommt es nun zu einem Phänomen, was die Wissenschaftler diffuse Reflexion nennen. Das Sonnenlicht wird an den Eiskritallen mehrfach hin- und herreflektiert, s.d. es nicht durch den Kristall durchgeht. Somit wird das weiße Sonnenlicht einfach wieder zurückgeworfen und der Schnee erscheint weiß.

Ihr könnt das auch ausprobieren:

  • Stellt in der Tiefkühltruhe einen Eiswürfel her. Der ist normalerweise durchsuchtig und farblos.
  • Legt den Eiswürfel in ein Geschirrtuch und deckt ihn mit dem Tuch zu.
  • dann einfach mit einem Hammer draufschlagen.
  • Zwischendurch mal das Tuch anheben und nachschauen, wie sich die Farbe verändert.

Je feiner der Eiswürfel zermahlen wird, desto weißer erscheint er.

Kann Schnee auch andere Farben haben?

Ja, das geht durchaus. Aber bleiben wir mal beim Naturschnee. Hier gibt es meines Wissens nur 2 Varianten:

Hier ist im Hochgebirge und in den Polargebieten eine rote Schneesorte zu finden. Diese ensteht dadurch, dass sich rot gefärbte Algen in nassem Altschnee vermehren. Diesen Schnee nennt man dann auch Blutschnee.

Eine zweite Möglichkeit fällt mir ein und die ist gelb. Ich vermute aber, Ihr könnt Euch denken, was das ist und wie es entseht ;-)

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Tornado-Simulation

Eintrag in Kategorie [ Blog, Physik ]

In diesem Experiment zeigen wir Euch, wie man einen Tornado in einer Wasserflasche erzeugt. Ihr könnt daraus u.a. auch Geschwindigkeitswettebewerbe für Partys o.ä. kreieren. Wie? Tja, das folgt hier:

Was brauchst Du?

Zwei leere Wasserflaschen,  Wasser und ggf. etws gefärbtes Öl (z.B. für Öllampen), Panzerband oder ein Stück Schlauch

Durchführung

  • Fülle eine Flasche mit Wasser.
  • Stelle die zweite leere (offene) Flasche auf die erste drauf und verbinde beide wasserdicht (entweder mit Panzerband umwickeln oder mit Hilfe des Schlauchstückes)*.
  • Nun stelle das Gebilde auf den Kopf und stoppe die Zeit bis das Wasser von der oberen in die untere Flasche gelaufen ist.
  • Wiederhole das Experiment. Dieses Mal versetze aber das Wasser in Rotation, s.d. ein Wirbel ensteht.
  • In welchem Fall läuft das Wasser schneller ab?

Um den Wirbel besser sichtbar zu machen, kann man 2 Eßlöffel gefärbtes Lampenöl zum Wasser geben. Da dieses leichter als Wasser ist, schwimmt es immer auf der Oberfläche. Sobald sich der Tornado bildet verteilt sich das Öl im Trichter und belegt die komplette Wasseroberfläche.

*Eine Alternative dazu erfordert ein wenig Bastelarbeit. Du kannst die beiden Stopfen der Flaschen auf der Oberseite miteiander verkleben. Im Anschluss daran können Deine Eltern oder der Betreuer ein wenig helfen, da man mit der Bohrmaschine die Deckelböden durchbohren muss. Vorteil dieser Methode: Das Konstrukt ist absolut dicht.

Erklärung

Bei dem Versuch hast Du sicher bemerkt, dass das Wasser, wenn man die Flaschen einfach nur umdreht, relativ langsam abfließt. Der Grund hierfür ist, dass die Luft aus der unteren Flasche raus muss und sie hat “leider” nur die Möglichkeit nach oben zu steigen. Gleichzeitig versucht das Wasser aber wieder nach unten zu fallen. Am Flaschenhals kommt es dann zu einem kleinen Kampf, den mal die Luft in Form von Luftblasen gewinnt, ein ander Mal das Wasser. Und dieser Vorgang braucht seine Zeit.

Versetzt Du aber das Wasser in Rotation, so entseht in der Mitte des Wassers ein Strudel, der mehr oder weniger um eine Luftsäule herumläuft. Es sind 2 Schichten: innen ein Luftschlauch und außen ein Wasserschlauch. DIe Luft kann dabei ungehindert nach oben strömen und das Wassser gleichzeitig nach unten.

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Mit oder ohne Deckel?

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Wann kocht Wasser im Kochtopf schneller, mit oder ohne Deckel?

Diese Frage hab’ ich jetzt schon öfter mal gehört, gerade heute abend wieder. Das ist natürlich ein guter Anlass eine einfache Erklärung zu schreiben.

Was passiert, wenn Wasser “kocht”?

Bevor das Wasser kocht, hat es überall im Topf die gleiche Temperatur. Es befinden sich, bezogen auf einen bestimmten Rauminhalt (Volumen) ungefähr gleichviele Wasserteilchen überall im Topf. Bringt man aber nun eine Flamme darunter, so fängt die unterste Schicht der Wasserteilchen an wild hin- und herzuspringen. Sie brauchen mehr Platz, weil ihnen so heiß wird. Dadurch verringert sich die Anzahl der Teilchen und somit ihre Masse bezogen auf das gleiche Volumen, d.h. die Dichte wird geringer. Daher steigt dieses heiße Wasser (es ist “leichter) nun nach oben und kaltes Wasser fällt dafür nach unten. DIesen Vorgang nennt der Fachmann “Konvektion”. Ihr findet unter den Experimenten (Konvektion) . Hier haben wir mit Wasser die Luftbewegung simuliert. Ihr könnt Euch aber auch einfach das Wort “Luft” wegdenken und dann passt es.

Diese Konvektion findet so lange statt, bis das gesamte Wasser seine sogenannte Siedetemperatur (100°C) erreicht hat.

Wenn nun das heiße Wasser an die Oberfläche kommt, gibt es einen Teil seiner Wärme an die kalte Luft ab. Diese Wärmeabgabe ist aber extrem kompliziert – sie besteht aus drei einzelnen Vorgängen:

  • Wärmeabgabe durch Strahlung (Wärmestrahlung, wie die, die Ihr von der Sonne kennt),
  • Wärmeabgabe durch Wärmeübertragung an die Luffteilchen. Dies geschieht, weil die Wasserteilchen sich so schnell bewegen, dass es zu richtigen kleinen Unfällen mit den Luftteilchen kommt, wenn beide aufeinander treffen. Und dabei wird Energie (Wärme) übertragen.
  • Zuletzt geht ncoh ein großer Teil der Wärme dadurch in die Luft, dass die heißen Wasserteilchen einfach aus dem Wasser herausgeschleudert werden. Es entsteht heißer Wasserdampf.

Gerade die Abgabe von Wasserdampf bedeutet einen großen Wärmeverlust für das Wasser. Dieser muss nun durch weitere Hitze der Flamme neu eingebracht werden.

Ist nun ein Deckel auf dem Topf, so wird der heiße Wasserdampf gestaut und geht zum Teil auch wieder in das Wasser zurück. Der “Stau” verhindert aber auch, dass weiterer Wasserdampf in die Luft zwischen Wasseroberfläche und Deckel geht. Somit kann sich das Wasser schneller erhitzen und es kocht schneller.

Also: Deckel auf den Topf, dann kocht das Wasser schneller und Ihr spart sogar noch Energie.

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Warum ist Feuer heiß?

Eintrag in Kategorie [ Fragen ]

Um diese Frage zu beantworten muss man zuerst einmal wissen was Feuer ist.

Was ist Feuer?

Wikipedia beschreibt das Thema so, dass es Erwachsene mit gutem naturwissenschaftlichen Hintergrund verstehen können:

“Das Feuer (von althochdeutsch: fiur) bezeichnet die Flammenbildung bei der Verbrennung unter Abgabe von Wärme und Licht. Voraussetzungen für die Entstehung und Aufrechterhaltung eines Feuers sind die Anwesenheit eines Brennstoffs, eines Oxidationsmittels, wie etwa Sauerstoff aus der Luft, sowie eine Überschreitung der Zündtemperatur in der Flamme.” (http://de.wikipedia.org/wiki/Feuer).

Klar, man braucht etwas, das brennt und etwas mit dem an diesen Brennstoff anzünden kann. Dabei bildet sich eine Flamme und Wärme entsteht. Aber an diesem Punkt ist man genauso schlau wie zuvor. Oder wißt Ihr jetzt, warum Feuer heiß ist?

Das Feuer ist letztendlich ein großer Haufen Energie, der freigesetzt wird. Die Freisetzung zeigt sich in zweierlei Formen. Einmal kann man diese Energiefreisetzung sehen (die Flamme), auf der anderen Seite kann man sie spüren (die Wärme bzw. Hitze). Interessanterweise ist die Hitze aber auch “nur” eine Art unsichtbares Licht. Vielleicht habt Ihr schon einmal gesehen, was passiert, wenn man durch eine Wärmebildkamera schaut. Die Farben sind dort ganz anders als in Realität, aber diese Fotos zeigen die Wärme (also das unsichtbare Licht) eines Objektes an.

Auf diesem Bild (Quelle: http://bit.ly/htf8cj) seht Ihr z.B. den Kopf eines Hundes im “Wärmebild”. Augen, Ohren und Mund (die hellen Farben) zeigen warme Stellen an. Der restliche Körper ist mit Fell bedeckt und zeigt niedrige Temperaturen an (das Fell selbst erzeugt ja keine Wärme).

Also wissen wir nun, dass Feuer eine Erscheinungsform von Energie ist.

Aber wo kommt diese Energie her?

Immerhin ist Holz, sofern es nicht brennt, doch kalt und nicht heiß. Holz ist eine Art Energiesammler und vor allem ein Energiespeicher (Batterien sind auch Energiespeicher und sind nicht heiß!). Im Laufe eines Baumlebens sammelt der Baum viel Sonnenlicht und auch Kohlendioxid (das Gas, das Ihr ausatmet). Diese beiden Dinge kombiniert er und speichert sie im Holz ab, gleichzeitig gibt er sogar guten Sauerstoff an die Atmosphäre ab (Sauerstoff steckt übrigens auch im Kohlendioxid drin, nämlich das “Dioixid). Er ist somit eine Art “Sonnenenergiespeicher”. Jetzt stellt Euch mal vor, wieviel Sonnenlicht ein Baum innerhalb von 20 Lebensjahren speichert. Das ist eine Menge. Und diese Energie sitzt nun im Holz fest.

Zu einer Verbrennung braucht man nun einen Funken und Sauerstoff (Ihr erinnert Euch, der Sauerstoff vom Baum auch freigesetzt worden). Bei der Verbrennung wird die lebenslang gespeicherte Energie des Baumes schlagartig wieder frei. Die größte Menge geht dabei in Hitze über. Nebenbei entseht wieder Kohlendioxid aus dem Sauerstoff und auch Asche. Diese Asche ist eine Mischung aus nicht verbrannten Kohlenstoff und Mineralien, die der Baum auch gespeichert hat.

Gerade im Sommer könnt Ihr mit einem einfachen Experiment nachvollziehen, wieviel Wärmeenergie in der Sonne steckt. Ähnlich wie der Baum über Jahre die Energie konzentriert, könnt Ihr diesem Vorgang mit Hilfe einer Lupe simulieren.

Aber warum ist es “heiß”

“heiß” ist eigentlich eine Erfindung unseres Körpers. Wärmesensoren in unserer Haut stellen fest, dass bei einem Feuer deutlich mehr Wärme vorhanden ist, als unser Körper mag. Daher sendet unser Gehirn ein Warnsignal, ähnlich dem eines Schmerzes, aus. Dieses fühlt sich sehr unangenehm an, s.d. wir uns soweit vom Feuer zurückziehen, bis unser Gehirn sagt: jetzt ist es aber angenehm warm.

Gerade im Sommer könnt Ihr mit einem einfachen Experiment nachvollziehen, wieviel Wärmeenergie im Sonnenlicht steckt.

Dazu brauch Ihr lediglich Sonne und eine Lupe. Haltet die Lupe so, dass die Sonne direkt durchgehen kann. Auf dem Boden (oder auch auf einem Stück Papier) seht Ihr dann einen Lichtpunkt, oder Lichtkreis. Nun müsst Ihr nur den Abstand zwischen Lupe und Papier solange variieren, bis der Lichtpunkt extrem klein und hell ist. Dann ein paar Sekunden warten und schon beginnt das Papier zu brennen. Mit der Lupe hab Ihr die Sonnennergie konzentriert. Und genau das macht der Baum im Laufe seines Lebens. Gleichzeitig speichert er die Energie ab.

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Kleines Tischfeuerwerk

Eintrag in Kategorie [ Blog, Chemie ]

Dieser Versuch passt wunderbar in die Winterzeit, u.a. auch deshalb, weil Du wirklich alles am Tisch hast, was Du brauchst. Bitte führe diesen Versuch in Anwesenheit eines Erwachsenen oder Betreuuers durch (Feuer!).

Was brauchst Du?

brennde Kerze, Schale von Zitrusfrüchten (Mandarine, Clementine, Orangen, Zitrone,…..)

Durchführung

  • Mandarine schälen und essen,
  • Kerze anzünden,
  • Die Mandarinenschale etwas anknicken, zwischen 2 Fingern festhalten und recht nahe an die Kerze gehen (Vorsicht: bitte verbrenn Dich nicht!)
  • Nun einfach auf die Schale drücken. Jetzt sollte am Knick etwas herausspritzen.

Erklärung

In der Schale befinden sich kleine Mengen sogenannter etherischer Öle. Diese riechen richtig gut und sagen auch Deiner Nase, welche Frucht Du vor Dir hast. Vor allem aber können diese Öle brennen. Wenn nun ein Tröpfchen in die Flamme trifft, kommt es zu einer kleinen Explosion.

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Der Brause-Vulkan

Eintrag in Kategorie [ Chemie ]

Hier simlulieren wir mal wieder die Natur – unter Zuhilfenahme einfacher chemischer Reaktionen.

Was brauchst Du?

Sand oder Pappmasché (Zeitungspapier, Tapetenkleister, Kübel), 1 kleines Glas, Plastilin oder Knete, Pipette oder Trinkhalm, Löffel, Backpulver, rote Lebensmittelfarbe, Essig und Spülmittel.

Durchführung

A) Der Krater

  • Eine kleine Menge Tapetenkleisterpulver wird angerührt.
  • Die Grundform des Kraters wird aus Karton gebildet.
  • Das Zeitungspapier wird in kleine Stücke gerissen und mit Tapetenkleister eingestrichen.
  • Nun wird über dem Kartongebilde mit diesen feuchten Papierstücken der Krater geformt. Oben lässt man Platz für das kleine Becherglas.
  • Der Krater muss trocknen. Danach wird er bemalt und lackiert.

Alternativ kannst Du auch ein Häufchen Sand verwenden, aber schöner ist ein Krater aus Pappmaché.

B.) Der Vulkanausbruch

  • In die Krateröffnung des Vulkans steckst Du ein kleines Glas und dichtest den Rand mit Knete ab.
  • Fülle 2 Löffel Backpulver, einige Tropfen der roten Lebensmittelfarbe und ein wenig Spülmittel in das Glas.
  • Nun gebe den Essig vorsichtig mit der Pipette dazu und rühre kurz um.

Und schon bricht Dein Vulkan aus!

Erklärung

Die rote Lebensmittelfarbe dient lediglich dazu, eine rote Lava zu erzeugen. Die Hauptreaktion findet zwischen dem Backpulver und dem Essig statt. Der Essig macht mit dem Backpulver mehr oder weniger das Gleiche, wie Hitze es beim Backen tut. Aus dem Pulver wird ein Gas, Kohlendioxid (das atmest Du auch aus), freigesetzt. Dieses Gas bringt das Spülmittel zum Schäumen, s.d. dieses wie Lava aus dem Glas herausquillt und sich über die Hänge Deines Vulkans ergießt.

Du könntest anstelle der Essigsäure auch Zitronensaft nehmen. Dieser ist auch sauer und hat genau den gleichen Effekt. Diese Kombination hatten wir bereits in den Versuchen zum Thema “Brausepulver” besprochen.

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Luftbewegung mit Wasser simulieren

Eintrag in Kategorie [ Physik ]

Eigentlich müsste hier als erstes der Fachbegriff “Konvektion” stehen, aber das würde man ja nicht auf Anhieb verstehen. In diesem Experiment wollen wir im Wasser simulieren, wie sich Luft bewegt, die beispielsweise an einem Heitkörper im Winter erwärmt wird. Da wir hier wirder mit Feuer arbeiten, sollte ein Betreuer bei dem Versuch anwesend sein.

Was brauchst Du?

Ein Glas (am besten ein Teeglas, da man dieses auch erhitzen kann). eine Kerze oder ein Teelicht, Tinte oder pulverförmige Lebesnmittelfarbe.

Durchführung

  • Fülle Wasser in das Glas.
  • Versuche die Tinte vorsichtig am Glasboden zu platzieren.
  • Stelle das Glas auf das Stöwchen und warte bis keine Wasserbewegung mehr sichtbar ist.
  • Nun entzünde das Teelicht, welches ca. 5 cm unterhalb des Glases stehen sollte.

In diesem Versuch soll das Wasser die Luft darstellen. Durch die Tinte kann die Bewegung der “Luft” sichtbar gemacht werden.

Erklärung

Zunächst hat jede Stelle im Wasser die gleiche Temperatur. Die Teilchen, aus denen das Wasser besteht, halten still und bewegen sich nicht. Wird das Teelicht angezündet, so wird das Wasser am Boden wärmer. Die einzelnen Wasserteilchen beginnen zu zappeln und versuchen, weil es ihnen zu warm ist, sich etwas weiter vom Nachbarn wegzubewegen. Dadurch hat man nun etwas weniger Wasserteilchen an der gleichen Stelle, wie zu Beginn des Versuches: die Dichte des Wassers wird verringert. Da es an dieser Stelle “leichter” ist, als das darüber stehende Wasser, beginnt es nach oben zu steigen und nimmt die Tinte mit. Warmes Wasser steigt nach oben und das kalte Wasser fällt nach unten. Genau so verhält es sich mit Luft. Die warme Luft wird aufgewirbelt uns teigt nach oben, die Kalte fällt nach unten.

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Schwimmen oder nicht schwimmen?!

Eintrag in Kategorie [ Physik, Spaß ]

Was brauchst Du?

Ein Wasserbecken (Waschbecken, Eimer o.ä), viele Getränke in Dosen – am Besten mit dem gleichen Volumen.

Durchführung

  • Fülle Wasser in das Becken,
  • nun lege die erste Dose rein,
  • sinkt sie zu Boden oder schwimmt sie?
  • Lege die nächste Dose rein und beobachte.

Bei diesem Versuch ist es wichtig z.B. Cola und Diät-Cola, Wasserund ähnliche Materialien einzusetzen. In Kombination mit den Informationen auf der Dose werdet Ihr sehr schnell erkennen, warum welche Dose sinkt und welche schwimmt.

Erklärung

Wieder mal ein Versuch zum Thema “Dichte”. In einer 330ml Dose, gefüllt mit “normaler” Cola sind ca. 36g Zucker enthalten, die beispielsweise im Diät-Cola oder Wasser fehlen. D.h. die Dichte (Gewicht an Cola+Zucker in 330ml Volumen) ist höher als ohne Zucker. Die Dichte ist sogar höher als die von Wasser. Daher sinkt die Dose zu Boden.

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Lava-Lampe selbst gebaut

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Physik ]

Was brauchst Du?

eine leere 1 Liter Plastikflasche, 1 Liter Speiseöl, Wasser, Lebensmittelfarbe, Brausetabletten

Durchführung

  • Fülle die Flasche mit ca. 700-800ml Öl
  • nun gebe 100-200ml Wasser hinzu.
  • Danach ein paar Tropfen Lebensmittelfarbe dazugeben.
  • Wenn die Lebensmittelfarbe im Wasser gelandet ist, wirf eine Brausetablette in die Flasche und verschließe diese.


Erklärung

Auch bei diesem Versuch spielt unter anderem die Dichte der beiden Materialien Wasser und Öl eine große Rolle. Da Wasser bezogen auf einen festgelegten Rauminhalt schwerer ist  als Öl,  sinkt das Wasser zu Boden und hat auch immer die Tendenz dies in Öl zu tun.

Der zweite Effekt ist, dass beide Öl und Wasser (ohne Hilfsmittel) nicht miteinander mischbar sind. Wenn nun die Brausetabeltte zu sprudeln anfängt, beginnt sie das Wasser mit dem Öl zu durchmischen. Dabei kannst Du nun sehr gut Wassertropfen in Öl sehen.

In einer echten Lavalampe funktioniert das ähnlich.

Die “Dichte” ist als Menge (Gewicht) pro Rauminhalt (Volumen) festgelegt. Wasser hat eine höhere Dichte als Luft und gibt man nun noch Salz in das Wasser, wird die Dichte wiederum geändert (erhöht).

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Schweres – leicht gemacht.

Eintrag in Kategorie [ Experimente, Mechanik, Physik ]

Was brauchst Du?

Faden, einen Bleistift, etwas Tesafilm, zwei gleich schwere Schrauben, 2 Becher, Salz und Wasser

Durchführung

Bau der Waage:

Du befestigst  in der Mitte des Bleistiftes oder des dünnen Stabes einen Faden und klebst ihn mit Tesafilm fest, damit er nicht verrutscht. An den beiden Enden hängst du die beiden Schrauben mit einem Faden. Halte dabei den ersten Faden fest und verschiebe die Fäden mit den Schrauben, sodass sie im Gleichgewicht hängen.

Mach´ es einfach so wie auf folgendem Bild!

Du kannst den Versuch nun in einigen Varianten durchführen. Hier folgen 2 Beispiele.

Variante 1:

  • Fülle ein Glas mit Wasser
  • Halte ein “Bein” der Schraubenwaage über das Glas,
  • nun senke die Schraube langsam in das Wasser hinab.
  • Was passiert?

Variante 2:

  • Fülle beide Gläser mit Wasser (gleich hoch)
  • Halte nun jede Schraube über ein Glas,
  • senke die Waage langsam hinab.
  • Beobachte
  • nun gibt 2-3 Esslöffel Salz in ein Glas und rühre gut um.
  • Wiederhole diesen Versuch (Waage absenken)

weitere Varianten: Probiere unterschiedliche Flüssigkeiten (z.b. Öl und Wasser) aus oder gebe andere lösliche Substanzen (z.b. Zucker) ins Wasser und versuche die Unterschiede herauszuarbeiten.

Erklärung

Wenn Ihr Euch noch an das Experiment „Sandschlange“ erinnert, wisst Ihr, dass die Teilchen aus denen Wasser gemacht ist, nicht gerne allein sind, sondern sich die Hand geben. Dadurch ensteht im Wasser eine Struktur, die man nur ganz schwer auseinanderbrechen kann. Taucht man nun einen Gegenstand in das Wasser, setzt das Wasser ihm einen Widerstand gegenüber (ähnlich wie wenn man versucht die Schraube in Watte versinken zu lassen.´) Die Schraube sinkt zwar ein, aber es sieht aus als wäre sie leichter als sie wirklich ist. Sie quetscht sich mehr oder weniger zwischen den einzelnen Wasserbausteinen durch, muss diese aber immer wieder auseinanderschieben.

Gibt man nun Salz iu das Wasser, so löst sich diese auf, kann aber logischerweise nicht verschwinden, da es ja im Glas gefangen ist, Die „festen“ Bausteine des Salzes verstecken sich zwischen den einzelnen Bausteinen des Wassers und verhindern damit, dass die Schraube tiefer eintaucht. Durch die Zugabe des Salze wird die sogenannte “Dichte” erhöht.

Die “Dichte” ist als Menge (Gewicht) pro Rauminhalt (Volumen) festgelegt. Wasser hat eine höhere Dichte als Luft und gibt man nun noch Salz in das Wasser, wird die Dichte wiederum geändert (erhöht).

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Die Rauchringkanone

Eintrag in Kategorie [ Physik ]

Die Ringkanone heißt im offiziellen Sprachgebrauch “Vortex-Generator”.  Wir wollen uns hier  mit den kleinen und leicht herstellbaren Rauchringkanonen beschäftigen. Das hier gezeigte Exemplar ist etwas größer, da es demnächst auch für eine Wissenschaftsshow verwendet wird.

Was brauchst Du?

einen Plastikeimer oder ein kleines Plastikfass, eine Kunststofffolie (z.B. Duschvorhang), ein Gummiband (es gibt Gummizüge, die in Kleider, z.B. Hosen eingenäht werden) und Rauch (dazu aber unten mehr).

Durchführung

  • Schneide in den Boden des Eimers (hier 20 Liter Eimer)  ein Loch (5-7cm)
  • Stelle nun dein Eimer auf die Plastikfolie und schneide diese im Abstand von 10-20cm zum Eimerrand aus.
  • Nun das Gummiband um die Öffnung des Eimers stülpen und die Folie drunterschieben.
  • Die Folie schön straff spannen. Fertig!

Das Ganze sieht nun aus wie eine Trommel und kann theoretisch auch so genutzt werden. Wenn Du nun mit dem Ausgang (das kleine Loch im Boden) z.B. auf einen Vorhang zielst und dann auf die gespannte Folie draufschlägst, wirst du sehen, dass der Vorhang von einem starken Luftstoß getroffen wird. Mit einer guten “Kanone” kannst Du auch einen Plastikbecher vom Tisch schießen.

Nun aber zum interessanten Teil. Den “Luftzug”, der die Kanone produziert, kann man auch sichtbar machen. Dazu musst Du lediglich Rauch in die Kanone füllen, in die Luft zielen und draufschlagen. Wenn Rauch in der Kanone ist niemals auf Menschen oder Tiere zielen!

Am Einfachsten nutzt man den Rauch aus einer Rauchmaschine wie sie im Theater oder in Diskos verwendet wird. Ist aber meist für ein paar Spaßversuche zu teuer. Alternativ kannst Du auch an Silvester ein paar Rauchbomben einkaufen. Eine Rauchbombe wird auf den Boden gestellt und angezündet. Lass dann den Rauch in das Loch im Boden der Kanone fließen. Und schon ist die Kanone geladen. Solltest Du Dich für die Variante “Rauchbombe” entscheiden, führe den Versuch nur mit einem erwachsenen Betreuer durch.

Erklärung

Die Rauchringe, die entstehen sind letztendlich nur das “Sichtbarmachen” der Luft, die aus der Kanone strömt. An den Rändern des Loches im Boden der Kanone wird die Luft gebremst (sie muss ja einem Hinderniss ausweichen). Dagegen kann die Luft in der Mitte des Loches frei und ungebremst rausströmen. Dadurch wird die Luft an den Rändern abgerdrängt und zwar Richtung Boden der Kanone. Dadurch entsteht eine Luftwalze in Form eines Ringes. Das Bild auf der linken Seite soll das Ganze grafisch darstellen. Ich habe es auf der Seite SVP-Wiki gefunden.

P.S.: Ihr könnte das Loch im Boden auch größer machen und dann die Lochgröße dadurch variieren, dass Ihr aus Kartonstücken Löcher verschiedener Größe aussschneidet und diese über das Loch im Boden klebt. Dadurch kann man verschieden große und verschieden schnelle Ringe erzeugen.

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Wie entstehen Wolken?

Eintrag in Kategorie [ Physik ]

Einfache Simulation der Wolkenentstehung. Wirklich sehr einfach, aber dennoch beeindruckend.

Was brauchst Du?

eine Plastikflasche (1-1,5 Liter), Wasser, Zündhölzer

Durchführung

  • Fülle ca. 2cm hoch Wasser in die Flasche.
  • Zündholz anzünden, knapp über die Flaschenöffnung halten oder in die Flasche stecken und so auspusten, dass der Rauch in die Flasche geweht wird (ggf. mehrfach wiederholen).
  • Die Flasche schließen und  gut schütteln.
  • Die Flasche nun mit den Händen zusammendrücken und den Druck ganz plötzlich wieder lösen.

Sobald der Druck der Hände auf die Flasche gelöst wird (schalgartig lösen ist wichtig), entsteht in der Flasche ein Nebel. Um diesen besser sehen zu können, könnt Ihr die Flasche vor eine dunkle Fläche oder auch vor eine Lampe halten.

Erklärung

Im Prinzip wird mit diesem Versuch die Nebel- oder auch Wolkenbildung simuliert. Alles Notwendige (Wasser, Luftdruck und Kondensationskeime) sind vorhanden. Durch benetzen des Flascheninneren kann viel Wasser von der flüssigen Phase in die Dampfphase übergehen. Der Rauch des Zündholzes dient als “Kondensationskeim” und ersetzt damit ganz feine Staubpartikel, die sich normalerweise überall in der Luft befinden. Diese sind notwendig, damit der Wasserdampf eine Möglichkeit hat sich festzuhalten und somit wieder zu “Wasser” zu werden (diesen Vorgang nennt man auch Kondensation, daher das Wort “Kondensationskeim”). Der entscheidende Faktor ist aber der Luftdruck. Bei hohem Luftdruck (Flasche wird zusammengedrückt) ist das Wetter schön und keine Wolke zu sehen. Fällt der Luftdruck, wird er also niedriger, bilden sich plötzlich Wolken. Sobald der Luftdruck erniedrigt wird, wird der Wasserdampf gezwungen sich an den Staubteilchen festzuhalten und somit Wassertropfen zu bilden. In unsere Atmosphäre ist dies allerdings einfacher, da dort die Umweltbedingungen über einen großen Zeitraum konstant gehalten werden können.

Postkartenzauber

Eintrag in Kategorie [ Mathe, Spaß ]

Eine schöne mathematische Spielerei ist der Postkartenzauber – oder auch Wette. Du kannst mit Deinen Eltern wetten, dass Du durch eine handelsübliche Postkarte steigen kannst.

Was brauchst Du?

eine Postkarte, Schere, Stifte

Durchführung

  • Falte die Postkarte auf der langen Seite genau in der Mitte.
  • lege die gefaltete Seite nach “oben” (also von Dir weg) auf den Tisch
  • zeichne nun auf der linken und rechten Seite im Abstand von 0.6-0,7 cm eine, zum Rand parallele, Linie, die ca. 0,5cm vor dem unteren Rand der Postkarte endet.
  • Nun musst Du alle 1,3cm viele parallele Linien ziehen, die von oben nach (fast ganz) unten gehen.
  • Danach kannst Du zwischen diesen Linien, wiederum parallele Linien nach oben ziehen. Wie dieses Linienmuster aussehen sollte, siehst Du auf dem folgenden Bild.
  • nun schneide alle Linien ein, aber nur soweit, wie Du sie gezeichnet hast.
  • Jetzt sieht die Postkarte aus wie eine Zieharmonika (siehe zweites Bild).
  • Bevor Du nun durch die Postkarte steigen kannst, musst du noch einen letzten Schnitt machen und zwar entlang der geflateten Kante. Ganz wichtig: Du darfst nicht die beiden Außenstücke einschneiden, sondern nur die breiten Elemente in der Mitte. Durchtrenne einfach die Falz und Du bist mit den Vorbereitungen fertig.

Nun kann die Wette beginnen.

Erklärung

Die Erklärung ist ist so simpel wie einfach. Durch das vorgegebene Schnittmuster, verkängerst du die “Außenseite” der Postkarte um ein Vielfaches. Sie entwickelt sich zu einem großen Rahmen.

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Halloween-Blut

Eintrag in Kategorie [ Experimente, Spaß ]

Neben viel “Wissenschaftlichem” gibt es auch die Zeiten, in denen man eben diese Wissenschaft anwenden kann. Ein gutes Beispiel hierfür ist das “künstliche Blut”. Interessanterweise ist das Herstellen von Kunstblut eine Wissenschaft für sich, denn um die Farbe, die Farbtiefe und die Konsistenz von richtigem Blut nachzuahmen, braucht man mehr als nur Lebensmittelfarbe.

Was brauchst Du?

Maissirup, Lebensmittelfarbe (rot und grün), Maisstärke (Pulver), Schokoladensirup,  Wasser, einen Esslöffel und einen Mixer.

Durchführung

Idealerweise nutzt Du einen Mixer, um das Kunstblut herzustellen. Ein Rührgerät oder ein “Zauberstab” tun es aber auch. Das Blut wird in mehreren Schritten syntehtisiert.

Zunächst werden

  • 1 Tasse Maissirup
  • 1 Esslöffel Wasser,
  • 2 Esslöffel rot und ein paar Tropfen  grüne Lebensmittelfarbe

miteinander vermischt. Mit der grünen Lebensmittelfarbe musst Du etwas spielen, um den richtigen Gehalt herauszufinden. Am Besten ist es sie Tropfen für Tropfen zuzugeben und durchzzmischen. Nimm nun etwas Material auf einen Löffel und schütte es auf ein weißes Tuch (Handtuch, am Besten aus Baumwolle). Es ist zwar schön rot, aber sieht noch nicht nach richtigem Blut aus.

  • gib nun 2 Esslöffel Maisstärke hinzu.

Nun stellt sich der Effekt ein, den Du bereits aus dem Versuch “Das Stärkemonster” kennt. Die Stärke wirkt als “Verdicker”. Das Kunstblut wird nun deutlich zähflüssiger und undurchsichtiger. Sollte die Konsistenz zu gelartig werden, kannst Du einfach wieder Wasser hinzugeben – eben solange bis sich eine “blutartige” Variante ergibt. Fertig.

Die Alternative:

Vermische

  • 1 Tasse Maissirup mit
  • 1 Esslöffel Wasser,
  • 2 Esslöffe roter Lebensmittelfarbe,
  • 1 Esslöffel Schokoladensirup und
  • 2 Esslöffel Maisstäkre.

Auch hier entsteht nach ein paar Sekunden mixen ein wunderschönes Kunstblut. Durch Zugabe grüner Lebensmittelfabre kannst Du das Blut noch etwas “bräunlicher” einstellen. Gib Wasser dazu, falls das Blut zu steif wirkt.

So, nun noch viel Spaß beim Ausprobieren.

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Der Flaschengeist

Eintrag in Kategorie [ Chemie ]

O.k., dieses Experiment ist ein wenig gefährlich, aber es erklärt den ein oder anderen Trick der Filmindustrie.

Führe diesen Versuch nur in Anwesenheit von Erwachsenen durch. Zudem solltest Du Schutzhandschuhe und eine Schutzbrille verwenden. Wasserstoffperoxid ist ein starkes Bleichmittel und wirkt auf die Haut sehr ätzend!

Was brauchst Du?

Wasserstoffperoxid (30%), Mangandioxid, ein “Tempo” oder einen leeren Teebeutel , ein Stück Bindfaden und eine Glasflasche mit Stopfen

Durchführung

  • Fülle ca. 40ml Wasserstoffperoxid in die trockene Flasche,
  • nun wickle ca. 1g Manganoxid in das Tuch, s.d. es nicht rausfällt (besser ist, Du schneidest ein kleines Loch am oberen Rand in den Teebeutel, entfernst den Tee und füllst das Manganoxid hier hinein).
  • Stecke nun den Teebeutel in die Flasche, s.d. Du die Schnur mit dem Stopfen festklemmen kannst.
  • jetzt noch einen schönen magischen Spruch bringen und den Stopfen entfernen.

Innerhalb weniger Sekunden kommt der Geist aus der Flasche heraus.

Erklärung

Die Erklärung ist recht komplex und für “Laien” weniger geeignet, aber soviel sei gesagt: Das Wasserstoffperoxid, welches gerne auch als Bleichmittel verwendet wird, zersetzt sich bei Berührung mit dem Manganoxid. Dabei wird soviel Wärme erzeugt, dass das Wasser in dem das Wasserstoffperoxid gelöst ist (das sind immerhin noch 70% der Flüssigkeit) in Wasserdampf umgewandelt wird, der aus der Flasche herausschießt.

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Das Stärkemonster (I)

Eintrag in Kategorie [ Chemie ]

Klingt ja schon ein wenig übel, dass wir nun Monster kreiiern, ist aber ein faszinierender Versuch, der auch einige Alltagsphänomene erklärt.

Was brauchst Du?

Schüssel, Maisstärke, Wasser und evtl. Lebensmittelfarbe

Durchführung

  • Mische in der Schüssel ca. 2 Tassen Stärke mit 1 Tasse Wasser,
  • gut durchkneten und ca. 10 Minuten “ziehen” lassen.
  • Falls Dein Monster bunt werden soll, kannst Du im “Mischprozess” ein paar Tropfen Lebensmittelfarbe zugeben.

Das war’s schon. Ging richtig flott.

Erklärung

Die Stärke (egal ob Mais-, Getreide- oder andere Stärkesorten) besteht aus langen flexiblen Ketten von kleinen Bausteinen (Molekülketten). Ihr könnt Euch dies vorstellen wie einen Wollfaden oder besser noch wie die dünnen Fäden aus denen Watte gemacht ist. Gibt man Wasser zur Stärke hinzu, so drücken sich die Wassermoleküle zwischen diese Ketten, so dass die Ketten nun aneinander vorbeigleiten können. Auf der der anderen Seite halten diese Ketten nun die Wassermoleküle auch fest (fast so wie die Windel den Urin festhält). Dadurch entsteht nun diese teigige Masse.

Versucht man nun mit dem Finger auf die Oberfläche zu schlagen, dringt dieser nicht in diese Masse ein. Das ist vergleichtbar mit dem Wattebausch. Versucht den mal einfach so zu durchstoßen. Dies wird euch meist nicht gelingen, was daran liegt, dass die Ketten ineinander verkäult sind und sich gegenseitig festhalten.

Wenn man hingegen ganz langsam den Finger in die Watte steckt und ein wenig rumbohrt, dann dringt der Finger zwischen die Wattefäden und somit in den Wattebausch ein. Genau das passiert auch bei der Maisstärkemasse. Der Finger schiebt die Ketten auseinander. Dies geht aber nur ganz langsam, denn dann dient das Wasser zwischen den Ketten als eine Art Schmierstoff. Es läßt die Stärkeeinheiten aneinander vorbeigleiten und schafft somit Platz für den Finger.

Im Versuch “Stärkemonst (II)” werdet Ihr sehen, warum man diese Masse auch als “Monster” bezeichnen kann.

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Wer frisst wen? (Oberflächenspannung)

Eintrag in Kategorie [ Physik ]

Tolles Thema, was viele Phänomene erklären kann.

Was brauchst Du?

zwei Luftballons, ein Stück Schlauch und Klebeband.

Durchführung

  • Ziehe einen Luftballon über ein Schlauchende und klebe die “Nahtstelle” luftdicht ab,
  • Luftballon am Schlauch richtig schön aufpusten und verdrillen (Luft bleibt dann auch ohne Knoten drin),
  • den zweiten Ballon nur ein wenig aufblasen und verdrillen,
  • stülpe dann den Hals des kleinen Ballons auf das freie Schlauchende.
  • verkleben oder einfach zuhalten.
  • Nun bei beiden Luftballons die “Drillung” lösen.

Super einfacher Versuch mit viel Effekt. Ihr könnt danach auch ein wenig rumspielen, z.b. die Luft wieder zurückdrücken, Luft gegen Wasser austauschen, oder oder oder…..

Erklärung

Die sogenannte Oberflächenspannung exisitiert überall, wo sich eine Grenzschicht bildet. Das kann die Grenzschicht Wasser-Luft sein, oder Öl-Wasser oder Dreck-Luft, usw.

Der Luftballon stellt nun einen Wassertropfen dar. Die Ballonhülle sind dabei alle Wasserteilchen an der Oberfläche und die Luft innendrin sind der “restliche” Wassertropfen. Aus dem Versuch “Sandschlange” wisst Ihr vielleicht noch, dass die Wasserteilchen sich immer gerne aneinander festhalten. Das geht in dem Tropfen auch ganz prima. Jedes Teilchen kann seinen Nachbarn festhalten und wird auch noch von oben und unten “gedrückt” oder “gezogen”. Auf jeden Fall bringt es nach allen Seiten gleichviel Kraft auf.  Die armen Teilchen an der Oberfläche haben aber ein Problem: von Oben möchte niemand festgehalten werden oder sie selbst festhalten. Damit sie aber auch all Ihre Kraft verbrauchen, haben sie eine stärkere Bindung nach innen. Daher krümmt sich die Oberfläche von Wasser, sobald es wenig genug ist, dass es einen Tropfen ergibt. Dieses stärkere Festhalten der Wasserteilchen, die im Tropfen sitzen ist die Oberflächenspannung.

Liegen nun 2 Tropfen nebeneinander und können sich berühren, wie auch hier in unserem Versuch gezeigt, geschieht etwas Besonderes. Das Wasser wandert vom kleinen Tropfen in den Großen. Im kleinen Ballon sind wesentlich weniger Wasserteilchen als im Großen, aber auf der Oberfläche sitzen mehr Wasserteilchen. Klingt paradox, hat aber etwas mit dem sogenannten Oberflächen-Volumenverhältniss zu tun. Volumen ist ja der Rauminhalt eines Körpers. Zähle ich nun die Teilchen auf der Oberfläche und die Teilchen im Inneren, dann weiß ich wieviele Innenteilchen auf ein Außenteilchen kommen. Bei großen Körpern (dicken Luftballons) sind das viele Innenteilchen auf ein Außenteilchen und beim kleinen Tropfen (kleiner Ballon) wenig Innenteilchen auf ein Außenteilchen. Das heißt, dass die Innenteilchen der Kraft der Außenteilchen nicht viel entgegenzusetzen haben. Sie können nicht mehr faulenzen und fliehen daher vom kleinen Tropfen in den großen Tropfen.

Beispiele aus der Technik sind z.b. Kristallwachstum, Seifenlaufen,….

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Milchbilder

Eintrag in Kategorie [ Chemie ]

Milchbilder ermöglichen den tiefen Einstieg in die Chemie. Es wirken verschiedene Effekte zusammen. Lasst Euch mitreißen :-)

Was brauchst Du?

einen Suppenteller, Milch (nach Möglichkeit Vollmilch), Lebensmittefarbe, ein Stück Baumwollstoff oder Faden

Durchführung

  • Gieße die Milch in den Teller,
  • mach mit den Lebensmittelfabren “Klexe” auf die Milch,
  • Tränke ein Ende des Tuchs im Spülmittel,
  • halte das mit Spülmittel befeuchtete Ende in die Milch.

Phantastisch, oder? Es entstehen wahnsinnig interessante Farbgebilde. Logischerweise macht es einen Unterschied, wo die Farbklexe platziert wurden und wo man das “Spülmitteltuch” eintaucht. Aber kann man auch Unterschiede sehen, wenn man verschiedene Sorten Milch (H-Milch, Dosenmilch, Milchpulvermilch, 1,5% Milch,…) benutzt. Finde es heraus!

Du nimmst dann am besten kleine “Teller”, damit nicht so viel Milch verschwendet wird. Der Farbklex und auch die Stelle, an der Du das “Spülmitteltuch” eintauchst, sollten bei jedem Versuch identisch sein, denn nur so kann man die Ergebnisse vergleichen. Die Wissenschaftler nennen dies “reproduzierbare Bedingungen”.

Erklärung

Ich weiß nicht, ob Ihr es wisst, aber ein Teil von Euch bestimmt. Milch ist eine Mischung aus Wasser und Fett. Kuhmilch besteht z.B. zu 9 aus 10 Teilen aus Wasser (http://de.wikipedia.org/wiki/Milch).  Das Fett ist in superkleinen Tröpfchen in dem Wasser verteilt. Der Chemiker nennt so etwas “Emulsion”.  Dazwischen (also im Wasser), aber auch im Fett sind noch viele Proteine, Vitamine, Mineralien und ander gute Dinge eingelagert. Diese Proteine (ist ja mal egal was die sind und was sie tun) und das Fett reagieren etwas allergisch auf Seife. Die Bestandteile der Seife (Bausteine = Moleküle) legen sie wie ein Ring um die Fette und Proteine und ziehen die Tropfchen auseinander. Dadurch ändert sich der Aufbau der Milch. Die Farbstoffteilchen aus der Lebensmittelfarbe werden in diese Bewegung hineingezogen, wodurch die Schlieren und Farbstreifen entstehen. Mit anderen Worten, Ihr könnte sehen, wie die Seife in der Milch arbeitet.

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Das Möbius-Band.

Eintrag in Kategorie [ Mathe ]

Nun wird es mysthisch. Das Gebilde fällt in die Rubrik mathematische Zauberei.

Was brauchst Du?

Ein Blatt Papier, Schere, Klebestreifen

Durchführung

  • Schneide eine 5cm breiten Streifen aus dem Blatt,
  • Halte ein Ende fest und verdrehe das ander, s.d. die Oberseite nun nach unten zeigt,
  • klebe die beiden Enden aufeinander.

Nun solltest Du ein Gebilde haben, wie es auch auf dem Foto zu sehen ist – das Möbius-Band.

Aber was soll daran nun so toll sein?

Ganz einfach, probier nur folgede Dinge einmal aus:

Fahre mit dem Finger auf der Bandmitte entlang. Selbst, wenn Du auf der Außenseite beginnst, landest Du irgendwann auf der Innenseite.

Fahre am Papierrand entlang. Du wirst sehen, dass Du den kompletten Rand abfahren musst, um wieder zum Ausgangspunkt zu gelange.

Versuche aus einem Möbius-Band zwei zu machen, in dem Du an der Mittellinie entlang schneidest.

Selstam, oder? Auseinanderschneiden, um 2 Bänder zu erhalten, geht nicht. Im Gegenteil. Nun hast Du ein größeres Band, welches nur noch halb so breit ist. Dafür hat es 2 “Verdreher”.

Erklärung

Das klingt nun ein wenig paradox, aber mir fällt auch keine leichtere Erklärung ein. Falls Ihr eine Idee habt: bitte mailen oder als Kommentar eingeben.

Erinnert Euch daran, wie Ihr das Band hergestellt habt. Vor Verkleben, habt Ihr ein Ende um 180° gedreht, d..h. Ihr habt an diesem Punkt Ober- und Unterseite vertauscht. “Oben” und “Unten” wurden  mehr oder weniger Eins. Beim Möbius-Band ist also “Oben” “Unten” und “Unten” “Oben”. Uff!

Warum explodiert der Ballon nicht?

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Physik ]

Ein tolles Experiment, mit dem man eine der vielen seltsamen Eigenschaften des Wassers zeigen kann.

Was brauchst Du?

Luftballons, Kerze, Feuerzeug und etwas Wasser

Durchführung

  • Zünde die Kerze an,
  • Blase einen Luftballon auf, binde ihn zu,
  • nun führe den Ballon langsam von oben (ca. 50 cm oberhalb der Kerze anfangen) in die Flamme.

Wiederhole den Versuch mit einem Unterschied

  • Fulle etwas Wasser in den Ballon,
  • aufblasen und verknoten,
  • wieder von oben in die Flamme führen.

Erklärung

Bei diesem Versuch spielt die besondere Chemie des Wassers, aber vor allem die Physik eine große Rolle.

Der Ballon, der nur mit Luf gefüllt ist platzt, weil das Plastik schmilzt.

Der mit wasser gefüllte Ballon verhält sich anders. Das Wasser “kühlt” den Kunststoff, oder wissenschaftlich gesprochen:

Wasser ist ein sehr guter Wärmeleiter. D.h. die Hitze wir aufgenommen und durch das ganze Wasser durchgereicht, so lange bis das Wasser so warm ist, wie die Umgebung. Allerdings ist bei Erreichen der Wassertemperatur von 100°C Schluß mit der Wärmeaufnahme. Denn dann beginnt das Wasser zu kochen. An diesem Punkt werden die Bausteine des Wassers mehr oder weniger in ihre Einzelteile (Wassermoleküle) zerlegt. Diese wollen nicht mehr in dem heißen Wasser bleiben und gehen als Wasserdampf in die Atmosphäre.

Das Ei in der Flasche

Eintrag in Kategorie [ Experimente, Physik ]

Wie kann man wohl ein gekochtes Ei in eine Flasche zaubern, deren Hals dünner ist als der Durchmesser des Ei’s? Kleiner Zaubertrick mit viel Physik ;-)

Was brauchst Du?

ein gekochtes Ei, eine leere Flasche (Halsdurchmesser ca. 3cm, z.B. leere Milchflasche), Papier, Feuerzeug oder Zünhölzer

Auch bei diesem Versuch sollten Eltern oder Betreuuer anwesend sein, damit beim “Feuer” nichts schief geht.

Durchführung

Als erstes musst Du ein Ei hart kochen (ein sogenanntes 10 Minuten Ei*).

  • Schäle das Ei vorsichtig,
  • Falte einen ca. 5cm breiten und 20cm langen Papierstreifen der Länge nach,
  • Zünde den Papierstreifen an einem Ende an,
  • Stecke das brennende Papier in die Flasche und warte ein paar Sekunden,
  • nun das Ei (mit der “spitzen” Seite nach unten) auf die Flaschenöffnung setzen,
  • abwarten ;-)

Erklärung

Hier kommt ein wenig Physik ins Spiel. Das Feuer erhitzt die Luft. Die warme Luft steigt nach oben (kennst du bestimmt vom Lagerfeuer oder auch von Fesselballons). Dadurch bleibt relativ wenig Luft in der Flasche zurück. Setzt man nun das Ei in die Öffnung, so erlischt die Flamme und die Lüft kühlt sehr schnell wieder ab. Ein (Teil-)Vakuum ensteht, d.h. es ist weniger Luft in der Flasche als um die Flasche herum. Daher drückt die Umgebungsluft (der sog. Luftdruck) das Ei in die Flasche rein.

Aber: Wie kommt das Ei da heil wieder raus?

Für alle die, die selbst erxperimentieren möchten: nicht weiterlesen und das Video nach “Ei in der Flasche” anhalten!!!

Um das Ei wieder aus der Flasche herauszubefödern, muss man wieder Physik anwenden, diesmal nur umgekehrt. Du musst dafür sorgen, dass in der Flasche nun mehr Luft ist als um die Flasche herum. Und das geht einfach: Hebe die Flasche so an, als wolltest Du daraus trinken (das Ei sollte nicht zu tief in den Flaschenhals eintauchen). Nun setzte die Flasche an den Mund und versuche die Flasche “aufzublasen”. Wenn Dir die Luft ausgeht, zieh die Flasche schnell vom Mund weg.

*kleine Anmerkung am Rande: Wußtet Ihr, dass man an der Farbe des Eidotters grob erkennen kann, wie lange das Ei gekocht wurde?

“Sobald ein Ei etwas länger gekocht wird, beginnt das Eidotter Eisen frei zu setzen. Gleichzeitig wird im Eiklar bei der Hitze auch Schwefelwasserstoff freigesetzt. Das Eisen und der Schwefelwasserstoff werden zu Eisensulfat und das Eisensulfat hat einen blaugrünen Farbton.” (Zitat aus http://www.fragdienachbarn.org/woher_kommt_grunes_eigelb.html)

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Das große Buch der Experimente…

Eintrag in Kategorie [ Bücher ]

verspricht über 200 Versuche, die klüger machen – so der Umschlag. Das 163 Seiten stakre Buch aus dem gondolino-Verlag teilt die Experimente in 8 Kategorien auf:

  1. Luft
  2. Wasser
  3. Licht
  4. Bewegung
  5. Magnetismus
  6. Elektrizität
  7. Chemie
  8. Sinne

Die geschilderten Experimente sind, vom Ablauf her, gut erklärt und leicht verständlich. Skizzen, Grafiken und Bilder ergänzen jedes Experiment und erleichtern einerseits das Verstehen des Versuchsablaufs, zeigen andererseits aber auch reale Phänomene. Wichtige Feststellungen sind in großer Schrift hervorgehoben.

Die Versuche eignen sich in meinen Augen für Kinder ab 8 Jahren. Die Erklärungen der wissenschaftlichen Phänome ist oft “oberflächlich” und für kleinere Kinder, die bisher mit “Naturwissenschaften” keine Erfahrungen haben, nicht ausreichend.

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Die Schule und das Netz.

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

14 Jahre lang war Cathleen Norris Mathelehrerin einer Highschool in Norman-Distrikt (Oklahoma). Die Idee Handys im Klassenzimmer zu nutzen fand sie absolut absurd. Sie reagierte wie viele es tun: „Geht’s Euch noch zu gut?“, „Das Gebimmel macht einen ja wahnsinnig“….

Dies ist lange her. Mittlerweile ist Frau Norris ordentliche Professorin im Department of Learning Technologies an der Universität von Nord-Texas und auch Co-Autor von GoNow-Learning (http://www.goknow.com/) . Ihre Einstellung zur Nutzung von Mobiltelefonen und Netbooks hat sich grundlegend geändert.

Mobiltelefone und Computer sind zu komfortablen, kleinen und leichten Helferlein zusammengeschrumpft – auch in preislicher Hinsicht hat sich viel getan. (Fast) Jeder nutzt heute den mobilen Kommunikationsweg. Durch Integration in den Unterricht wäre es daher ein Leichtes zu erreichen, dass jedes Kind die Schule mit dem gleichen Technologiezugriff- und Begriff verlässt.

Misstrauen gegenüber dem Wandel

So kennen wir viele Menschen. “Oh, das ist was Neues. Das haben wir aber noch nie so gemacht, weswegen soll ich das nun ändern?“ Diese Sprüche hat sicherlich jeder zu Genüge gehört. Obwohl Mobiltelefone technologisch deutlich geläufiger sind als Computer, tun sich viele Lehrer nach wie vor schwer, diese Technologie zu nutzen. Ein weiterer „Angstfaktor“ für Lehrer ist, dass Schüler die Mobiltelefone gerne nutzen, um Videos aufzunehmen und diese online zu stellen  Erschwerend kommt hinzu, dass die Schüler, sollten sie Handys nutzen dürfen, diese vermutlich auch zum Chatten oder zum Surfen verwenden.
Stimmt. Das könnte passieren. Der Lehrer könnte dem aber wirkungsvoll entgegentreten in dem er Programme (z.B. SOTI // www.soti.net) einsetzt. Diese blockieren Kamera- und Internetnutzung und schon sind es zwei Probleme weniger.

Lehrer sollen sich als Schlüsselperson des Lernens fühlen. Egal, ob ihnen die Thematik liegt oder nicht, müssen sie die Kinder dort abholen, wo sie sind. Und bzgl. Techniknutzung ist es außerordentlich wichtig, die Kinder spätestens Ausgangs der Grundschule „abzuholen“.

Online-Kommunikation

Norris glaubt, dass Lehrer den Kindern beibringen sollten, wie man mit anderen – via Blogs und sozialen Netzwerken – kommuniziert, denn genau das sind auch die Tools, die sie später nach oder auch schon in den weiterführenden Schulen nutzen werden. Schulen und Lehrer sollten eine verantwortungsvolle Nutzungspolitik für mobile Endgeräte lehren.

Momentan bleibt dies weitestgehend den Eltern überlassen. Glücklicherweise finden sich auf privater Seite Organisationen, die  beispielsweise den „Internetführerschein“ oder das „Internetseepferdchen“ (http://www.bildungsserver.de/zeigen.html?seite=3323) anbieten. Diese Organisation lehren die Kinder den verantwortungsvollen Umgang mit den moderen Medien. Genau das könnten aber die Schulen durch aktive Nutzung von Computern und Handys auch und wirkungsvoller tun. Die Kinder würden sich aktiv mit der Problematik auseinandersetzen und Routine mit dem Medienumgang erlangen.

Zumindest ist hier eine gemeinsame technologische Startlinie für die Kids zu erkennen. Leider sind wohl nur die Schulen fähig, solche Konzepte in die Breite zu bringen.

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Feuerspucker

Eintrag in Kategorie [ Chemie, Experimente ]

Jetzt wird es spannend und richtig heiß! Mach diesen Versuch nur gemeinsam mit Erwachsenen – niemals allein!

Was brauchst Du?

Du brauchst: Ein Päckchen Bärlappsporen, “Strohhalm”, Kerze – viel Platz (am besten draußen an einem windstillen Tag).

Durchführung

  • Stopfe zunächst etwas Watte oder ein zerkülltes Papier in das eine Ende des Strohhalms. Alternativ kannst Du ein Röhrchen mit “Biegehals” nutzen. Dies kann man wunderbar zubiegen, s.d. keine Sporen auslaufen.
  • Fülle nun von der anderen Seite die Bärlappsporen ein,
  • entzünde die Kerze (unbedingt eine Stelle auswählen, die genügend Platz für die Flamme bietet)
  • Ziele nun mit dem Strohhalm aus ca. 20-30cm Entfernung auf die Flamme.
  • Entferne das Papier und nun kräftig pusten.

Da meine Fotokünste an dieser Stelle nicht ausreichen, habe ich hier das passende Video integriert.

Erklärung

Primär handelt es sich bei diesem Prozess um eine sogenannte Staubexplosion. Hierbei wird ein sehr feiner und trockener Feststoff in der Luft vernebelt. Da die Sporen sehr klein sind, haben sie eine recht große Oberfläche im Verhältniss zu Ihrem Volumen. Somit kommt ein Großteil eines Sporens mit Luft/Sauerstoff in Berührung und kann bei Durchtritt durch eine Flamme sehr schnell verbrennen. Da diese Sporen innendrin auch noch mit einem “Öl” gefüllt sind, brennen sie hervorrangend!

Bereits im Mittelalter wurden diese Sporen von Zauberern, Hexenmeistern und Gauklern verwendet.

Warum steigt das Wasser freiwillig da rein?

Eintrag in Kategorie [ Experimente, Physik ]

An dieser Stelle möchte ich eine  Variante des “Ei-in-der-Flasche” Tricks zeigen.

Was brauchst Du?

eine dünne Kerze (ca. 10cm lang), Feuerzeug oder Zündhölzer, ein Suppenteller voller Wasser und eine Flasche, die man über die Kerze stülpen kann.

Durchführung

Wenn Du möchtest, kannst Du das Wasser noch mit Tinte färben. So sieht der Versuch spektakulärer aus.

  • Stelle die Kerze in die Mitte des Tellers in das Wasser.
  • Kerze anzünden.
  • Nun stülpe langsam die Flasche über die Kerze.
  • abwarten ;-)

Erklärung

Auch hier haben wir es mit Physik zu tun. Das Feuer erhitzt die Luft. Warme bzw. heiße Luft dehnt sich aus (siehe auch Heißluftballon). Somit entweicht warme Luft aus der Flasche.  Dadurch bleibt relativ wenig Luft darin zurück. Wenn diese nun abkühlt zieht sie, genauer gesagt das Teilvakuum (Unterdruck)  das Wasser in die Flasche rein.

Übrigens: Die Kerzenflamme erlischt, weil der Sauerstoff in der Flasche zu Kohlendioxid verbrannt wird, s.d. die Flamme keine “Nahrung” mehr findet.

Wie kann man nun diese “Theorie” überprüfen? Liegt es tatsächlich am “Vakuum” oder daran, dass Sauerstoff durch die Kerze zu Kohlendioxid verbrannt wird?

Um den Nachweis zu führen, soltlest Du unbedingt eine Schutzbrille tragen und zumindest einen Topflappen benutzen. Du musst nämlich ein Glas (welches auf dem Kopf steht) mit einem Heißluftföhn erhitzen (mind. 10 minuten) und es dann in das Wasser tauchen (aber ohne Kerze!!!). Am Besten nutzt du ein Teeglas, welches auch den schnellen Temperaturwechsel Föhn-Wasser aushält. Andere Gläser können ganz leicht platzen. Daher auch die Schutzbrille.

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Edmodo = Twitter für Schulen?

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

Es ist noch nicht einmal einen Monat her, als ich mich in das Thema „Twitter und Schule“ vertiefte. Damals fand ich schon einige sehr vernünftige Ansätze – interessanterweise fast ausschließlich im englischsprachigen Raum unserer Erde. Nun bin ich auf der Suchen nach Twitteranwendungen in deutschsprachigen Schulen auf ein weiteres Microblogging-Tool aufmerksam geworden: Edmodo – wieder mal nur auf Englisch, aber ich denke, es ist einen genaueren Blick wert.

Edmondo

Edmodo ist twitterähnlich, scheint aber gerade auf den Schul- und Lehrbetrieb maßgeschneidert zu sein. Zunächst registrieren sich die Lehrer. Diese können an Ihre Schüler einen „Group-Code“ weitergeben. Die Schüler wiederum nutzen diesen Gruppencode um sich in Ihrer Klasse einzutragen. Dann kann es auch schon mit den ersten Edmods (keine Ahnung wie Tweets oder Posts auf Edmodo heißen) losgehen. Der Lehrer/Schüler kann dabei die Posts an Einzelpersonen oder Gruppen richten. Den Posts können auch problemlos Files angehängt werden, ob Hausaufgaben, Bilder oder Filme spielt keine Rolle. In einer Zeile unterhalb des Posts kann der Ersteller auch sehen, wie viele Rückmeldungen es gab und wer sich gemeldet hat. Der Reply bzw. Tagging von Posts sind hier selbstverständlich. Edmodo arbeitet hierbei auch mit verschiedenen Diensten, wie z.b. SMS- oder Emailbenachrichtigung, aber auch mit Twitter zusammen. Logisch, dass auch die Möglichkeit zum „befreunden“ mit anderen Edmodo-Nutzern besteht. Generell können die Gruppen, aber auch die Files organsisiert und strukturiert werden.

Edmodo scheint damit eine Brücke aus Facebook, Twitter und Dropbox zu schlagen. Alle Apps sind auf folgendem Bild nochmals aufgelistet.

Edmodo startet im August 2008 und ist seit September 2009 offiziell online. Eine Menge an Informationen, Präsentationen und Videos ist auch unter http://blog.edmodo.com/ zu finden.

Edmodo scheint mit ein recht interessantes Tool für den Unterricht zu sein. Leider bin ich kein Lehrer, so dass ich nicht so genau beurteilen kann, ob dieses Tool „unterrichtstauglich“ ist. Falls einer der Leser Erfahrungen hat, kann er diese gerne an mich weiterleiten oder direkt über die Kommentare posten. Danke.

Linkliste

Frucht-Tattoo

Eintrag in Kategorie [ Biologie ]

Dieser Versuch ist leider jahreszeitenabhängig. Du brauchst Fürchte, die noch in der Wachstumsphase stecken. Viele Apfelsorten haben meist Ende Juni/Anfang Juli das ideale Stadium, um mit dem Versuch zu beginnen.

Was brauchst Du?

Du brauchst: Einen Apfelbaum mit jungen unreifen Äpfeln, Backpapier, dünne Pappe, Gelantine

Durchführung

  • Wickle den Apfel in der Wachstumsphase locker mit Backpapier ein. In dieser Hülle muss aber genügend Platz sein, dass der Apfel weiterwachsen kann. Der Apfel sollte nun ca. 6  Wochen in dieser Backpapierschale bleiben.
  • Ende August/Anfang September kannst du den Apfel wieder auspacken. Zu diesem Zeitpunkt solltest du eine Schablone (in Form deines Wunschtattoo’s) aus festem Papier oder Pappe erstellt und ausgeschnitten haben.
  • Nun rührst du etwas Gelantine (folge einfach der Anleitung auf der Verpackung) an, streichst die Schablone damit ein und klebst sie auf den Apfel.
  • Wenn dann die Erntezeit beginnt (meist im Oktober), kannst du den Apfel vom Baum nehmen und die Schablone mit Wasser abwaschen.
  • Fertig

/ bildquelle: www.logo-obst.com /

Erklärung

Verhüllt man den Apfel in der Wachstumsphase mit Backpapier, bilden sich keine Farbstoffe aus, da der Apfel denkt “Es ist dunkel, also warum sollte ich mich vor Sonne schützen?” (Ist so ähnlich wie bei Euch: Ohne Sonnencreme werdet ihr schnell braun, da diese braune Farbe die Haut schützt). In der Hülle kann der Apfel aber ganz normal wachsen – nur eben ohne Farbe zu kriegen. Klebt man dann die Schablone auf einen Teil des Apfels, so ist diese Stelle immer noch vor Licht geschützt, aber die restliche Apfelhaut nimmt Farbe an. Unter dem Tattoo bleibt der Apfel grün. Drumherum wird er rot. (Sonnenbrand ;-) )

P.S. das geht auch übrigens auf Eurer Haut. Legt eine Schablone auf den Unterarm (Oberseite) und cremt alles, außer den Teil, der unter der Schablone ist mit Sonnencreme ein. Nun lauft einen Tag draußen in der Sonne rum….

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Facebook als virtuelles Klassenzimmer?

Eintrag in Kategorie [ Blog ]

Als ich vor Kurzem das Web durchstöberte, um herauszufinden, welche Schulen in welcher Form „Social Media“ einsetzten zeichnete sich das übliche Bild ab. Hier in Deutschland steckt der Einsatz solch innovativer Techniken noch in den Kinderschuhen. Schaut man aber über den großen Teich, so findet man relativ problemlos viele, aber vor allem gute Beispiele.

Mich hat vor allem ein Blogeintrag auf innovativeeducator (http://theinnovativeeducator.blogspot.com/) beeindruckt. Darin berichtet L.V. Nielsen über den Einsatz von Facebook in einer Grundschule (!!!) durch die Lehrerin Frau Schoening. Es werden acht Gründe aufgeführt, warum der Einsatz sinnvoll ist.

“Offenes Klassenzimmer”

Etwa vier Mal am Tag berichten Schüler auf ihrer Facebook-Seite über interessante Dinge, die im Unterricht abgehandelt wurden. Oft werden diese Posts durch die Lehrerin kommentiert. Die Kommentare sind vor allem deshalb wichtig und interessant, weil die Klassenlehrerin weitere Denkanstöße und auch Gesprächsthemen anreißt, die die Kinder auch zu Hause mit ihren Eltern diskutieren können. Darüber hinaus können Familien direkt auf  der Facebook-Seite der Klasse Kommentare, Tips oder Know-How an die Schüler weitergeben. Die Familie, die Eltern  werden somit ein Teil der Klassengemeinschaft.

“Sichtbares“ Arbeiten der Kinder

Der Klassenlehrer können recht einfach Bilderalben rund um die tägliche Arbeit der Klasse anlegen. Somit besteht für alle (Lehrer, Schüler, Eltern) die Möglichkeit weitere Anregungen zu geben, oder auch im Nachhinein eine kleine „Doku“ zu gewissen Themen anzugertigen.

Veranstaltungen ankündigen und organisieren

Auf Facebook lassen sich sehr einfach Wandertage, Elternabende, Schullandheimaufenthalte oder einfach auch Klassenfeste planen. Die Informationen werden von den Organisatoren ins Netz gestellt und die Teilnehmer eingeladen. Es können Ideen ausgetauscht und Aufgaben verteilt werden. Vor allem aber erhalten die Organisatoren schnell und zuverlässig Auskunft über die Teilnahme an dem Event.

Facebook-Notizen, gut genutzt

Facebook Notes bieten eine hervorragende Möglichkeit, um Eltern und Familien von wichtigen Mitteilungen im Klassenzimmer zu unterrichten. Ob es sich nun um eine neue Schulrichtinie oder die kurzzeitige Schließung der Schule wegen Wasserrohrbruchs handelt – all das kann schnell und komfortabel hinterlegt werden. Eltern erhalten die Info noch am gleichen Tag.

Direkte Kommunikation mit Eltern und Familie

Frau.Schoening fand heraus, dass für viele Facebook der effektivste Weg war, um mit Schülern und Eltern zu kommunizieren. Auch für viele Eltern war dieser Weg einfach und gewinnbringend. Sie erhielten Informationen über Schule und Ihre Sprösslinge, könnten aber auch einfach wichtige Details zeitnah an den Lehrer weitergeben. Das gute: beide Seiten können sicher sein, dass die Information ankommt.

Tips und Unterricht per Video

Ms. Schoening konnte durch den Einsatz von Videos das Lernen außerhalb des Klassenzimmers fördern. Sie vermittelte audiovisuell z.B: Informationen wie man das Kind von einem Leseanfänger zu einem Lesefortgeschrittenen macht. Fragestellungen wie z.B. „Wie kann der wissenschaftliche Unterricht von den Eltern unterstützt werden?“ konnten Eltern und Schüler gemeinsam durcharbeiten. Zudem ist natürlich eine Videodokumentation von Ausflügen u.a. problemlos möglich.

Klassen verbinden

Als Frau. Schoening mit diesem Projekt began, erhielt sie viele Anfragen Ihrer Kollegen. Sie untestütze sie beim Aufbau eigener Aktivitäten. Durch gegenseitige Verlinkung und “Befreunden” bei Facebook wuchsen sogar die Klassen untereinander zusammen und ergänzten sich z.T. auch in ihren Informationen und in ihrer Ausbildung.

Warum Facebook?

Facebook dient als zentrale Anlaufstelle, da  mehr als die Hälfte der Eltern bereits dort vertreten waren. Da die Plattform Facebook alle notwendigen Features bereitstellte, konnte der Treffpunkt sehr schnell aufgebaut werden.  Und der Rest der Eltern, der nicht auf Facebook war? Tja, diese wurden recht schnell durch ihre Kinder zu Facebook gebracht und in den Klassenverband integriert.

In der folgenden Prezi-Präsentation sind die Argumente nochmals schön bebildert dargestellt.

Ich muss sagen, dass dies eine tolle Leistung von Frau. Schoening ist. Dass das System funktioniert, ist vermutlich aber der recht positiven Einstellung der Amerikaner gegenüber neuen Medien zu verdanken. Ich würde vermuten, dass hier in Deutschland alle möglichen Vorbehalte eingebracht würden, um ein solches Projekt zu kippen. Dabei liegen doch die Vorteile auf der Hand:

  • Jeder (Schule, Lehrer, Schüler und Eltern) ist tagesaktuell informiert
  • Die Eltern werden in den Unterricht „integriert“ und können somit Schüler und Lehrern direktes Feedback geben. Diese Integration halte ich für essentiell, da nicht nur das Wissenslevel angehoben wird, sondern auch der Klassenverband gestärkt wird.
  • Die Kinder erlernen nebenbei die richtige Medienkompetenz, sowie den korrekten, sicheren und bewußten Umgang mit dem Internet.
  • Ein Lern- und Lehrtagebuch entsteht. Durch die täglichen Reports ist vom ersten Schultag an eine Lernhistorie gegeben. Lehrer und Schüler können erkennen was gut und was schlecht war und somit den Unterricht gemeinsam verbessern. Es lassen sich auch zum Schulabschluss sehr schnell schöne „Jahrbücher“ oder Klassenzeitungen erstellen.
  • „Privat !“ – solche Sachen gehen doch niemanden etwas an. Ich will nicht, dass über meine Kinder im Internet berichtet wird. Diese typischen Killerargumenten kommen natürlich sofort, wenn man ein solches Thema in Deutschland anspricht – gerade in  Zeiten, da Facebook auf Grund der Datenschutzrichtlinien in die Kritik gerät. Nachdem die Plattform aber nachgebessert hat, sehe ich darin keine Probleme. Wer kann schon mit „Elfenklasse“ etwas anfangen? Viel mehr Informationen müssen auch nicht mehr preisgegeben werden. Der Rest spielt sich in einem geschützten Bereich ab.

Diesen Text würde ich gerne noch mit ein paar guten Beispielen aus Deutschland erweitern. Daher bin ich um jedes Feedback und jede weitere Information dankbar.

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