Mechanik: Welt der Kräfte 9.3: Kraft in der Drehung: Die Zentrifugalkraft
Die Fliehkraft kann stärker sein als die Schwerkraft, wie ein Experiment mit dem Eimer voller Wasser zeigt!
Die Kinder entdecken die Kraft in der Drehung: Wasser wird duch eine Drehbewegung an die Seite eines Behälters gepresst.
Die Kraft, die das Wasser aus dem Zentrum der Drehung herausdrückt, heißt Zentrifugalkraft oder auch Fliehkraft. Diese Kraft kann stärker sein als die Schwerkraft, wie das Experiment mit dem Eimer voller Wasser zeigt!
Jetzt haben wir drei Arten von Kräften kennen gelernt: Schwerkraft, Drehmoment und Zentrifugalkraft.
Im nächsten Experiment wollen wir mir unseren Erfahrungen das Problem eines Lastentransports lösen, das eigentlich über unsere Kräfte geht!
Beschreibung
Material für die Kinder:
- Wasser
- Tinte
- Essig
- Papier
- Lineal
- durchsichtige Frischhaltedosen (lang und schmal oder zylindrisch) mit Deckel
- Drehteller
Material für den Betreuer:
- Stoppuhr
Wir färben Wasser mit Tinte und geben ein paar Tropfen Essig hinzu, damit die Farbe erhalten bleibt. Das Wasser wird in eine durchsichtige Frischhaltedose gefüllt (halb voll) und auf die Mitte des Drehtellers gestellt. Was passiert mit dem Wasser, wenn man denTeller dreht?
Untersuche schnelle und langsame Drehungen und beobachte dazu den Wasserstand in der Dose. Um die Drehgeschwindigkeit abzuschätzen, miss die Zeit für 5 Umdrehungen.
Baue aus Papier mit Hilfe des Lineals eine Skala. Bringe sie am Rand der Dose an und lies bei unterschiedlichen Drehzeiten den Wasserstand ab.
Ergebnis: Durch die Drehung wird das Wasser nach außen gedrückt. Je schneller wir drehen, desto höher steigt das Wasser an den Wänden.
| Zeit für 5 Drehungen | Steighöhe |
|---|---|
| 12 s | 0,5 cm |
| 8 s | 2,0 cm |
| 4 s | 4,5 cm |
Die Kraft, die das Wasser aus dem Zentrum der Drehung herausdrückt, heißt Zentrifugalkraft oder auch Fliehkraft. Hast Du diese Kraft schon mal am eigenen Körper erlebt? Denke an ein Karussell!
Kann man mit der Zentrifugalkraft die Schwerkraft ausgleichen? Versuche einen kleinen Eimer Wasser auf den Kopf zu stellen, ohne dass das Wasser heraus läuft. Nutze die Kraft der Drehbewegung!
Film: Im Unterricht
Film: Das Experiment
Film: Die Erklärung
