Druck 8.4: Der cartesische Taucher

0804 druck s

Der Schwimmer aus Trinkhalm und Knete wird in der Flasche zum Taucher.

Wie wir gelernt haben (Pneumatik und Hydraulik), ist Wasser inkompressibel.

Wenn wir Druck auf die Flasche mit dem cartesischen Taucher ausüben, wird dieser Druck direkt über das Wasser auf den Schwimmer geleitet.

Da Luft kompressibel ist, lässt sich der Trinkhalm zusammendrücken. Dadurch wird er etwas kleiner und verdrängt nicht mehr so viel Wasser.

Ist der Schwimmer sorgfältig gebaut, so dass er sich nur gerade eben im Wasser schwebend halten kann, reicht diese kleine Änderung aus, um aus einem Schwimmer einen Taucher zu machen.

Beschreibung


Material für die Kinder:Das Material für dieses Experiment

  • Wasser
  • eine durchsichtige Plastikflasche (1 l)
  • eine Schüssel
  • Trinkhalme
  • eine Schere
  • Knete

Material für den Betreuer:

  • Keins

 

 

 

Wir nehmen ein Stück von einem Trinkhalm (ca. 5 cm) und verschließen ihn vorne und hinten mit Knetgummi. Es sollte gerade so viel Knetgummi sein, dass der Strohhalm sich noch über Wasser halten kann. Unser Schwimmer soll schweben, ohne dass noch etwas von ihm aus dem Wasser ragt. Teste dies in einer Schüssel.

Jetzt kommt der Schwimmer in die mit Wasser randvoll gefüllte Plastikflasche. Pass auf, dass keine Luftblasen darin sind! Nun wird die Flasche fest verschlossen. Drücke auf die Seitenwände der Flasche so fest Du kannst. Schaffst Du es, dass aus deinem Schwimmer ein Taucher wird?

Ergebnis: Durch den Druck mit den Händen wird der Schwimmer zumTaucher! Wie wir gelernt haben (Pneumatik und Hydraulik), ist Wasser inkompressibel. Wenn wir Druck auf die Flasche ausüben, wird dieser Druck direkt über das Wasser auf den Schwimmer geleitet. Da Luft kompressibel ist, lässt sich der Trinkhalm zusammendrücken. Dadurch wird er etwas kleiner und verdrängt nicht mehr so viel Wasser. Ist der Schwimmer sorgfältig gebaut, so dass er sich nur gerade eben im Wasser schwebend halten kann, reicht diese kleine Änderung aus, um aus einem Schwimmer einenTaucher zu machen. Denn: Je weniger Wasser nach oben gedrückt (verdrängt) wird, desto eher wird aus einem Schwimmer ein Nicht-Schwimmer! Die Kraft, die einen Schwimmer im Wasser oben hält, heißt Auftrieb.

Film: Im Untericht

Film: Das Experiment

Film: Die Erklärung

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