Experimente mit Luft für Kinder

Braucht Luft Platz?

Das brauchst du: ein Plastikbecher, Küchenpapier, eine große Schüssel mit Wasser

1. Knülle ein Stück Küchenpapier zusammen und drücke es fest auf den Boden des Bechers, damit es nicht herausfällt.
2. Drehe den Becher um.
3. Halte den Becher gerade und drücke ihn langsam bis zum Boden ins Wasser.
4. Zieh ihn genauso gerade wieder heraus und nimm das Papier heraus: Es ist trocken.
5. Steck wieder trockenes Papier in den Becher und wiederhole alles, aber kippe den Becher diesmal unter Wasser.

Was passiert: Bleibt der Becher gerade, bleibt das Papier trocken. Kippst du den Becher, steigen Blasen auf und das Papier wird nass.

Warum: Die Luft im Becher kann man zwar nicht sehen, aber sie braucht Platz und lässt das Wasser nicht hinein. Kippst du den Becher, entweicht die Luft in Blasen, und das Wasser hat Platz, um hineinzufließen. Das zeigt: Luft ist ein echter Stoff und kein leerer Raum.

Sicherheit: Nimm einen Plastikbecher. Lege ein Handtuch unter die Schüssel.

Weiter geht’s: Bitte einen Erwachsenen, ein kleines Loch in den Boden des Bechers zu machen, und wiederhole den Versuch: Was passiert jetzt mit dem Papier?

Wie rettet die Luft den Fallschirmspringer?

Das brauchst du: ein Quadrat aus Stoff oder aus einer Plastiktüte, 30 x 30 cm, 4 Fäden, je 30 cm lang, ein kleines, weiches Gewicht (eine Kugel aus Knete oder ein kleines Kuscheltier), Klebeband

1. Klebe an jede Ecke des Quadrats einen Faden.
2. Knote die freien Enden der Fäden zusammen und binde das Gewicht daran.
3. Halte den Fallschirm in der Mitte des Schirms, sodass das Gewicht unten hängt. Ein Erwachsener steht auf einem Stuhl und lässt ihn fallen (oder lasst ihn von einem Treppenabsatz fallen).
4. Lass zum Vergleich dasselbe Gewicht ohne Fallschirm aus derselben Höhe fallen.
5. Miss die Fallzeit mit dem Handy oder zähle laut.

Was passiert: Das Gewicht mit Fallschirm fällt deutlich langsamer und landet sanft, ohne Fallschirm fällt es schnell.

Warum: Alles, was fällt, wird vom Luftwiderstand gebremst. Je größer die Fläche, desto mehr Luft muss zur Seite gedrückt werden und desto stärker ist der Widerstand. Die Schwerkraft zieht gleich stark, aber ein großer Schirm bremst den Fall. Deshalb landet ein Fallschirmspringer langsam.

Sicherheit: Den Fallschirm lässt ein Erwachsener fallen, oder ein Kind steht dabei auf einer stabilen, niedrigen Stufe und ein Erwachsener hält es fest. Das Gewicht soll leicht und weich sein, nicht hart.

Weiter geht’s: Bastle Fallschirme in verschiedenen Größen: Stimmt es, dass ein größerer langsamer fällt?

Hat Luft ein Gewicht?

Das brauchst du: ein Fußball oder Volleyball, eine Ballpumpe mit Nadel, eine Küchenwaage, die Gramm anzeigt, eine große Schüssel (damit der Ball nicht wegrollt), ein Blatt Papier und ein Bleistift

1. Stelle die leere Schüssel auf die Waage und drücke die Taste „Tara“ (auf null stellen). So zählt die Waage das Gewicht der Schüssel nicht mit.
2. Der Ball soll etwas weich sein, aber nicht ganz platt. Lege ihn in die Schüssel und schreibe auf, wie viel Gramm die Waage anzeigt.
3. Nimm den Ball heraus und pumpe ihn auf, bis er fest ist (einige Dutzend Pumpstöße). Pumpe ihn nicht über die Grenze auf, die auf dem Ball angegeben ist.
4. Lege den Ball wieder in dieselbe Schüssel, mit derselben Seite nach unten, und schreibe die Zahl auf.
5. Ziehe die kleinere Zahl von der größeren ab. Das ist die Masse der Luft, die du hineingepumpt hast.

Was passiert: Beim festen Ball zeigt die Waage einige Gramm mehr an als beim weichen. Lässt du die Luft wieder heraus, geht die Zahl fast auf den ersten Wert zurück.

Warum: Luft hat eine Masse, auch wenn wir sie nicht spüren: Ein Liter Luft wiegt etwas mehr als ein Gramm. Die Pumpe drückt zusätzliche Luft in den Ball, und seine Masse nimmt zu. Der Unterschied ist klein, deshalb braucht man eine genaue Waage. Misst deine Waage nur in 5-Gramm-Schritten oder noch ungenauer, siehst du den Unterschied vielleicht nicht.

Sicherheit: Die Pumpe bedient ein Erwachsener oder das Kind, während ein Erwachsener zusieht. Pumpe den Ball nicht über den darauf angegebenen Höchstdruck auf. Richte die Nadel niemals auf ein Gesicht.

Weiter geht’s: Pumpe den Ball noch fester auf und vergleiche. Warum ist der Unterschied so klein, obwohl im Ball so viel Luft ist?

Wie bläst Wärme einen Luftballon ohne Pumpe auf?

Das brauchst du: eine leere Plastikflasche (0,5 l), ein Luftballon, 2 Schüsseln, heißes Wasser (höchstens etwa 45-50 °C, niemals kochend), kaltes Wasser mit Eiswürfeln

1. Dehne den Luftballon und zieh ihn über den Flaschenhals.
2. Ein Erwachsener füllt eine Schüssel mit heißem (nicht kochendem) Wasser und die andere mit Eiswasser.
3. Stelle die Flasche für 1-2 Minuten in das heiße Wasser.
4. Stelle die Flasche dann ins kalte Wasser und beobachte, was mit dem Luftballon passiert.

Was passiert: Im heißen Wasser bläht sich der Luftballon ein wenig auf. Im kalten Wasser wird er schlaff und kann sogar in die Flasche hineingezogen werden.

Warum: Wenn die Luft in der Flasche warm wird, bewegen sich ihre Teilchen schneller und rücken auseinander. Die Luft dehnt sich aus und strömt in den Luftballon. Kühlt sie ab, werden die Teilchen langsamer, die Luft zieht sich zusammen und der Ballon erschlafft. Das zeigt: Luft dehnt sich bei Wärme aus und zieht sich bei Kälte zusammen.

Sicherheit: Kein kochendes Wasser verwenden; das heiße Wasser gießt ein Erwachsener ein. Prüfe das Wasser vorher mit der Hand: Es soll heiß sein, aber nicht wehtun. Vorsicht, Verbrühungsgefahr!

Weiter geht’s: Probiere Wasser mit verschiedenen Temperaturen aus und miss, wie hoch sich der Luftballon aufrichtet.