Die Bewegung der Luft ist relativ schwierig zu untersuchen und in den Lehrplänen auch eher randständig. Okay, man bestimmt die Schallgeschwindigkeit, aber dabei breitet sich ja nur eine Welle durch die Luft aus, die Luftteilchen selbst schwingen, bewegen sich räumlich aber quasi nicht von der Stelle. Bei Wärmekonvektion wird gerne auf das Beispiel der Heizung hingwiesen – im Experiment dann aber doch eher sie Wäremkonvektion in Wasser gezeigt. Dabei sind die Fragen, mit welcher „Windgeschwindigkeit“ wir Kerzen auspusten und wie schnell und weit sich ein Windstoß ausbreiten kann, ziemlich faszinierend. Um das zu untersuchen und gleichzeitig noch jede Menge Spaß zu haben, ist die Air Bazooka ein wertvoller Experimentiergegenstand. Diese kann man entweder in groß kaufen, bspw. bei Amazon, oder man kann sie einfach selbst in verschiedenen Größen bauen. Ich habe mich mal für die kleine Variante entschieden.
Dazu benötigt man nur folgende Dinge:

  • Kaffee- oder Cappucchinodose (∅ 10 cm, 15 cm hoch)
  • einen Riesenluftballon (Durchmesser mind. 60 cm, besser 90 cm, günstig bei ebay)
  • einen Einkoch- oder Haargummi (alternativ Klebeband)

benötigtes MaterialMeine Selbstbau-Bazooka
Nun als erstes ein Loch in den Metallboden der Dose „schneiden“. Am besten zuerst mit Nagel oder Bohrer ein Loch machen und dann mit einer Blechschere oder einem Seitenschneider vergrößern. Mit der Größe des Lochs kann experimentiert werden. Anschließend den Hals des Luftballons abschneiden, sodass der Rest über die Oberseite (vorher Deckel abnehmen) der Dose gestülpt werden kann. Die Gummihaut sollte dabei nicht zu sehr gespannt sein, sodass man noch an ihr ziehen kann. Jetzt noch die Gummihaut mit dem Haargummi fest gegen die Dosenaußenwand drücken und fertig ist die selbstgebaute Air Bazooka.
Jetzt kann das Experimentieren (oder der Bürokampf) losgehen. Hier kann man bspw. versuchen Kerzen aus größtmöglicher Entfernung auszupusten und dabei die Zeit zwischen loslassen der Gummihaut und dem Erlöschen der Kerze zu messen. Dies erlaubt zumindest eine grobe Messung der Teilchengeschwindigkeit. Um deutlich zu machen, dass hierbei tatsächlich Luftmoleküle bewegt werden, und es sich nicht über eine Ausbreitung einer Welle durch Stöße handelt, empfiehlt sich der Einsatz einer Nebelmaschine (ab 35 Euro). Damit einfach die Air-Bazooka füllen und das Ergebnis bewundern. Auf diese Art und Weise ist auch eine Videoanalyse der Bewegung möglich. Eine entsprechendes Video folgt, wenn meine Nebelmaschine wieder geht…