Experimente aus dem Adventskalender
Wieso fliegen Segelflugzeuge
Materialien
- einen möglichst rund aufgeblasenen Luftballon
- Haartrockner
Versuchsdurchführung
Schalte den Haartrockner ein und halte ihn so, dass die Luft nach oben zur Decke austritt. Jetzt bringe den Luftballon vorsichtig in den Luftstrom.
Was passiert?
Der Luftballon steigt ein wenig im Luftstrom an, tänzelt dann, um danach fast bewegungslos auf der Stelle stehen zu bleiben. Wenn Du Dich mit dem Haartrockner bewegst, dann folgt Dir der Luftballon in entsprechendem Abstand (Achtung: Achte auf das Stromkabel). Der Ballon scheint im Luftstrahl des Haartrockners gefangen zu sein. Das geht übrigens auch mit mehreren Luftballons und mit leichten Bällen!
Erklärung
Klar ist, dass der Luftstrom des Haartrockners den Luftballon nach oben drückt. Aber eine weitere Kraft hält ihn in der Mitte fest. Der Luftballon ist praktisch ein doppelter Flugzeugflügel. Wenn die Luft des Haartrockners an der Haut des Luftballons vorbei strömt, entsteht dort ein Unterdruck. Aber weil der Luftballon nicht nur gewölbt, sondern auch rund ist, entsteht dieser Unterdruck überall und überall gleich stark. Dadurch wird der Luftballon im Luftstrahl stabilisiert. Er kann sich nicht entscheiden, in welche Richtung er sich bewegen soll, da er ja nach außen in alle Richtungen gezogen wird.
Im Gegensatz zum Luftballon sind die Flügel eines Segelflugzeugs nicht rund, sondern genauso geformt, wie bei einem Flugzeug. Deshalb bleibt es auch nicht einfach in der Luft stehen, sondern gleitet durch die Luft. Dem Segelflugzeug fehlt jedoch der Propeller, so dass es nicht von alleine starten kann und deshalb anfangs mit einem Propellerflugzeug erst einmal auf Flughöhe geschleppt werden muss. Danach fliegt das Segelflugzeug stetig nach unten und wird durch warme aufsteigende Luft wieder nach oben angehoben.
Weiterführende Informationen
Nimm ein längs halbiertes DIN A4-Blatt und klebe die schmalen Enden so zusammen, dass die obere gebogene Fläche etwa 1 1/2 mal so lang ist, wie die untere gerade Fläche. Mach oben und unten ein Loch in den Flügel und klebe mit Tesafilm ein Stück Strohhalm in die Mitte des Flügels. Führe die Paketkordel durch den Strohhalm und befestige die Kordel oben und unten. Notfalls kannst Du das auch zu zweit ausprobieren. Einer hält fest, der andere nimmt den Haartrockner. Puste nun mit dem Haartrockner von vorne oder leicht schräg unten auf den Flügel.
Mache ein Loch in der Größe des kleineren Strohhalms in den Deckel der Flasche. Stecke den Strohhalm in das Loch und dichte dieses mit Knete luftdicht ab. Dichte ein Ende des größeren Strohhalms ebenfalls mit Knete ab und stecke den größeren Strohhalm auf den Strohhalm, der in der Flasche steckt.
Falte aus dem Papier einen Fächer. Hierzu nimmst Du ein Blatt Papier und faltest einen 1 cm breiten Streifen um. Drehe das Papier auf die Rückseite und falte wieder einen 1 cm breiten Streifen um. Das machst Du solange, bis das Blatt Papier komplett gefaltet ist. Mit einer Büroklammer kannst Du ein Ende zusammenheften. Mit dem auf dem offenen Ende auseinander geklappten Fächer kannst Du Dir nun ebenfalls Luft zu fächeln.
Nimm ein Blatt Papier und halte es an den beiden kurzen Ecken mit jeweils einer Hand fest und puste über die Oberfläche des Blattes. Das Blatt hebt sich nach einiger Zeit an und steht fast waagerecht in der schnell strömenden Luft.
Wenn Du ein weiteres Blatt auf zwei Bücher legst und (mit einem Strohhalm) zwischen die beiden Bücher pustest, dann bewegt sich das Blatt, anders als erwartet, nach unten.