Experiment für Kinder: Der schwebende Ball

Was brauchen Sie dafür?

• einen leeren Joghurtbecher
• einen Tischtennisball
• einen Trinkhalm

Wie geht das?

1. Bohren Sie mit einer Schere, einem Schraubenzieher oder einem Messer ein Loch in den Boden des Joghurtbechers. Das Loch soll so groß sein, dass der Trinkhalm genau durchpasst.
2. Stecken Sie den Trinkhalm von unten durch das Loch und legen den Tischtennisball unter den offenen Becher.
3. Halten Sie den Becher etwa fingerbreit über dem Tisch. (Den richtigen Abstand müssen Sie testen.) Blasen Sie kräftig gegen den Ball. Er schwebt nach oben und dreht sich.

Was passiert da?

Wenn Sie die Luft im Becher beschleunigen, nimmt ihr Druck stark ab. Sofort will andere Luft die entstandene Lücke ausfüllen. Sobald Sie also in den Becher blasen, wird laufend Luft nachdrängen und aufsteigen. Der leichte Tischtennisball ist dabei im Weg und wird einfach mit nach oben gedrängt, obwohl Sie nach unten blasen.

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Warum ist das so?

Wenn Sie auf etwas drücken, üben Sie eine Kraft aus, die man Druck nennt. Je mehr Kraft man aufwendet oder je kleiner die Fläche ist, die gepresst wird, desto stärker wird der Druck. Druck ist deshalb die "Kraft pro Fläche". 

Wir spüren unablässig Druck: den Luftdruck, dessen Gewicht immer auf unseren Körpern lastet. Auch im Wasser gibt es Druck. Der Wasserdruck nimmt zu, je tiefer man taucht. Die Gase in der Erdatmosphäre bestehen aus winzigen Luftmolekülen, die Tag und Nacht auf den Körper drücken. Am stärksten ist dieser Luftdruck am Boden, denn hier sind die meisten Luftmoleküle vorhanden. In großen Höhen gibt es entsprechend weniger Luftmoleküle und daher auch weniger Luftdruck. Der Druck in den Kabinen eines Flugzeuges wird daher künstlich erhöht, damit die Passagiere auf 10.000 oder 11.000 Metern Flughöhe normal atmen können. Auch Sauerstoff muss zugeführt werden. Man sagt, die Luft da oben ist zu dünn. Umgekehrt müssen sich Taucher vor zu großem Wasserdruck schützen. Bis höchstens 120 Meter Tiefe reichen Neopren-Anzüge aus. Wenn’s tiefer gehen soll müssen Taucher Spezialanzüge tragen.

Luft lässt sich prima zusammenpressen: etwa beim Aufpumpen von Autoreifen oder bei Pressluftbohrern. Die Hydraulik macht sich den Druck zunutze: Hydraulikflüssigkeit wird mit relativ wenig Kraft, z. B. mit einem Motor, in einen schmalen Kolben gepresst. Sie weicht in einen dickeren Kolben aus und drückt ihn mit starker Kraft nach oben. So wird mit wenig Einsatz viel Kraft gewonnen.

Mehr Infos unter: Klaus Gruber | dolphin photography