Projekt

Experiment: Realschüler bauen Wasser-Luft-Raketen

31.7.2021, 15:00 Uhr
Die Schüler bauten in Eigenleistung eine Wasser-Luft-Rakete sowie die Startrampe. Die Rakete besteht aus einer Flasche oder einem ähnlichen Druckbehälter.

Die Schüler bauten in Eigenleistung eine Wasser-Luft-Rakete sowie die Startrampe. Die Rakete besteht aus einer Flasche oder einem ähnlichen Druckbehälter. © Foto: Frank Töpfer

Mint steht für den Fächerbereich Mathematik, Informationstechnologie, Naturwissenschaften, Technik und ist ein Wahlfach an der Realschule. Es soll zum Forschen, Entdecken und Staunen bringen, indem es interessante Experimente aus den Fächern Biologie, Chemie und Robotik vorstellt.

Ein immenser Druck

Jeweils an einem Nachmittag in der Woche treffen sich eigentlich (vor der Pandemie) einige Schüler im Chemie-, Biologie- oder Physiksaal. In Zeiten von Corona haben sich diese Treffen weitestgehend auf ein Minimum reduziert. Doch zum Bau einer Wasser-Luft-Rakete kam die Gruppe trotzdem zusammen und präsentierte dabei die unterschiedlichsten Modelle und dazugehörigen Startrampen.

Im Rahmen der Mint-Initiative sollten die Schüler die Änderung eines Bewegungszustandes oder die Verformung von Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen. Zudem sollten sie sich kreativ betätigen und dabei ein Gerät selbst bauen, das zu einem ganz besonderen Experiment verwendet werden kann. Nach den Pfingstferien durften dann die 7. Klassen wieder in den Präsenzunterricht. "Somit konnten wir im Rahmen eines Wettbewerbs die gebauten Raketen im Klassenverband ausprobieren", erzählt der beauftragte Lehrer Frank Töpfer.


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Zur Funktionsweise: Eine Wasser-Luft-Rakete ist denkbar einfach zu bauen. Der Hauptteil der Rakete besteht aus einer Plastikflasche, die mit Wasser befüllt wird, so Töpfer. "Die verschlossene Flasche wird über ein Fahrradventil mit Luft befüllt und dadurch baut sich ein immenser Druck auf. Über einen Auslöser kann man ein Ventil am Flaschenhals öffnen, worauf das Wasser durch die Druckluft aus der Flasche gepresst wird und die Rakete abhebt."

Der Effekt beruhe auf Newtons drittem Axiom: Actio est Reactio (Aktion gleich Reaktion). Das ausgestoßene Wasser habe eine sehr hohe Geschwindigkeit und damit einen großen Impuls. "Auf diese Weise erhält die Rakete Auftrieb – Schub –, der die Rakete in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt und bei geeigneten Mischverhältnissen von Luft und Wasser Flughöhen von bis zu 100 Metern ermöglicht." Die Raketen der Klasse 7 a erreichten am Testtag Flughöhen zwischen fünf und 30 Metern und beachtliche Geschwindigkeiten. Die besten Raketen wurden dann von einer Jury, bestehend aus zwei Lehrkräften, gekürt.

Die ersten drei Plätze erhielten im Nachgang Gutscheine für das Schwimmbad Cabriosol und die anderen erfolgreichen Raketenbauer erhielten einen süßen Sternemix, berichtet Töpfer. "Alle Schüler waren der Meinung, dass der erlebte Unterricht und das eigene Ausprobieren schwierige physikalische Sachverhalte leichter verständlich machen", erinnert er sich. Für das kommende Schuljahr gebe es bereits weitere Ideen. Als Erweiterung der Eroberung des Luftraumes ist ein Flug mit einem Wetterballon geplant, der fast bis ins Weltall fliegen soll. An dieser Stelle sei man bereits in den Vorbereitungen, da viele Ereignisse des Experiments sich nicht planen ließen. "Es könnte sein, dass der Ballon in der Tschechischen Republik runtergeht. Das müssen wir beobachten und verfolgen", erklärt Frank Töpfer schmunzelnd.

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