Fußball, Handball, Sandball!
Die Kinder sollen alle ein Stück Knete in die Hand nehmen und damit herumkneten. Warum können sie denn mit Knete so gut kneten? Weil die Knete gut zusammenhält. Sie klebt fest zusammen, lässt sich aber noch verformen und sogar zerreißen. Ein abgerissenes Stück findet an anderer Stelle sofort wieder Anschluss. Laden sie die Kinder ein, so etwas ähnliches wie Knete zu bauen, aber ohne Knete, sondern aus ungewöhnlichen Zutaten.
Thema: Vermischtes
Phänomen: Alltägliches
Autor: Joachim Hecker
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Der Versuch beginnt
Die Kinder stecken den Haushaltstrichter in die Tülle eines Luftballons und „füttern" den Luftballon mit Sand, bis er etwa so groß ist wie ein Tennisball. Dazu muss der Luftballon gedehnt werden. Wenn kein Sand mehr hineinzupassen scheint, zeigen sie den Kindern, wie noch mehr hineingestopft werden kann: die Tülle lang ziehen, dann rutscht wieder Sand nach, und anschließend aus der Tülle in den Bauch des Luftballons drücken.
So geht es weiter
Hat der Luftballon Tennisballgröße erreicht, ist Schluss mit füttern. Die leere Tülle wird flach auf den prallen Luftballon-Bauch gelegt. Jetzt vom zweiten Luftballon die Tülle (und ruhig etwas mehr) abschneiden, so dass ein Luftballon mit Loch entsteht. Dieser wird mit dem Loch nach unten über den sandgefüllten Ballon gezogen, so dass die Tülle des ersten vollständig vom zweiten Ballon verdeckt und damit so gut abgedichtet wird, dass kein Sand mehr heraus rieselt. Jetzt können die Kinder das tennisballgroße Luftballongebilde knuffen und puffen. Wie verändert es sich, wenn man es drückt?
Das passiert
Der Sandball behält die Form, die er bekommt. Ganz ähnlich wie Knetgummi lässt er sich verformen. Nur zerreißen lässt er sich besser nicht.
Der Hintergrund
Sandkörner sind nicht rund, sondern eckig. Und Sandkörner sind hart. Wenn sie gegeneinander gedrückt werden, verhaken sie sich ineinander. Hier sorgt der Luftballon dafür, dass die Sandkörner aneinandergedrückt werden. Sobald der Sand im Luftballon nicht mehr lose hin und her rutschen kann und die Luftballonhaut etwas gedehnt wird, ist der Sandball formbar. Statt Luft drückt die Ballonhaut dann den Sand zusammen und hilft ihm so, dass sich seine Sandkörner aneinander festhalten. Weiterhin hilft die Feuchtigkeit im Sand, die ja Wasser ist. Es wirkt wie Klebstoff zwischen den Sandkörnchen.
Deshalb ist es interessant
- Sand in einem Luftballon benimmt sich ähnlich wie Knetgummi. Dieser „Sandball" behält eine Form, die man ihm durch Drücken gibt. Das liegt an den einzelnen Sandkörnchen, die sich innen drin ineinander verhaken und so die Form speichern, bis sie durch Kraft von außen wieder gegeneinander verschoben werden.
- Feuchter Sand lässt sich besser verformen als trockener, weil Wasser wie Klebstoff zwischen den einzelnen Sandkörnchen wirkt.
- Durch den Druck der gespannten Luftballonhülle werden die Sandkörnchen im Sandball zusammengepresst. So entsteht die nötige Reibung, dass sie sich nicht von alleine gegeneinander verschieben. Erst durch kräftiges Drücken lassen sich die Sandkörner im Sandball gegeneinander verschieben. Diese Form behalten sie bis zum nächsten Knuff.
Für den Hinterkopf
Warum haften Sandkörner überhaupt aneinander? Schuld ist das Wasser, genauer: seine Adhäsions- und Kohäsionskräfte. Das hört sich schlimmer an, als es ist. Zur Adhäsion: Wasser kann gut andere Gegenstände benetzen, etwa Sandkörner. Es knüpft also leicht Kontakt. Und Kohäsion: Wasser hält untereinander stark zusammen (deswegen Oberflächenspannung). Deswegen ist es ein guter Klebstoff. Feuchter Sand „klebt" daher besser zusammen als ganz trockener. Denn das Wasser wirkt als Kitt, als Klebstoff, der die einzelnen Körner zusammenbindet. Je enger die Körner beieinander liegen, desto besser haften sie - durch das Wasser - aneinander.
Schon die kleinsten Kinder machen es so wie die professionellen Sandburgen-Bauer: Was in Sand richtig gut halten soll, muss gut festgeklopft werden. So haben die einzelnen Sandkörner Kontakt zu möglichst vielen Sandkörnern um sich herum. Und je mehr Kontakte sie haben, desto fester halten sie untereinander zusammen. Im Luftballon-Ball sind die Körner zwangsläufig dicht gepackt, da die gespannte Ballonhaut sie zusammendrückt.
Tipp
Probieren sie mit den Kindern andere Füllungen aus. Wie verhalten die sich? Testen sie doch einmal trockenen und feuchten Sand, groben (Sandkasten-)Sand, feinen (Meeresstrand-)Sand, Erbsen, Reiskörner, Mehl, Zucker, Puddingpulver oder Speisestärke. Wie fühlt sich das an? Was lässt sich dabei hören? Wie leicht lässt sich der Ball verformen? Wie gut und wie lange hält er seine neue Form?



