Luft strömt hinten aus dem Ballon und schiebt das Auto nach vorne. Eine große Öffnung kann kräftiger schieben, aber die Luft ist früher verbraucht. Reibung an den Rädern bremst das Auto zusätzlich.
DüseDie Öffnung, durch die die Luft aus dem Ballon strömt.
Auch ohne Bildschirm
Ein Versuch zum Anleiten
Bereite einen Strohhalm auf einer gespannten Schnur zum Beobachten vor.
Klebe einen aufgeblasenen Ballon am Strohhalm fest und halte die Ballonöffnung zu.
Lass los und schau zu. Halte unaufgeblasene Ballons und geplatzte Reste von kleinen Kindern fern.
Erklärhilfe für Eltern
Begleite dein Kind während des gesamten Versuchs. Lest die Aufgabe gemeinsam, vergleicht eure Vermutungen und startet den Test. Bediene die Regler und besprecht anschließend, was sich verändert hat.
Das Nachdenken deines Kindes begleiten
Lasst das Kind in beide Richtungen zeigen: Luft nach hinten, Auto nach vorne. Vergleicht verschiedene Öffnungen bei gleicher Luftmenge. Versuche mit echten Ballons müssen eng von Erwachsenen begleitet werden, besonders bei jüngeren Kindern.
Fragt: „Was hast du verändert? Was hast du beobachtet? Was möchtest du als Nächstes versuchen?“ Ein anderes Ergebnis ist ein Hinweis, keine schlechte Note.
Bildschirm und Wirklichkeit
Echte Ballons dehnen sich unterschiedlich. Undichte Stellen und wackelige Räder können das Ergebnis stark verändern.
Nutze die Simulation, um Zusammenhänge zu besprechen. Wähle und beaufsichtige echte Versuche selbst; ihre Ergebnisse können abweichen.
Eine Frage zum Weiterdenken
Warum könnte ein kräftiger, kurzer Schub weniger weit reichen als ein schwächerer, längerer?
Eine häufige Verwechslung
Ein stärkerer Anfangsschub bedeutet nicht immer eine längere Fahrt. Durch eine größere Öffnung kann die Luft schneller aufgebraucht sein.
So rechnet das Modell
Der Ballondruck wird vereinfacht berechnet und sinkt, während Luft ausströmt. Der Schub ergibt sich näherungsweise aus Druck und Düsenfläche. Rollwiderstand, Achsreibung und Luftwiderstand bremsen. Der Radradius verändert die Kraft aus der Achsreibung, die Radmasse das Trägheitsmoment. Echte Ballons, Lecks, taumelnde Räder und die Düsenform sorgen für weitere Unterschiede.
Einheiten: s = Sekunden · m = Meter · cm = Zentimeter · g = Gramm · kg = Kilogramm.