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Wie kommt der Tornado in die Flasche?

Beim Drücken auf die Flasche entweicht Luft.
Beim Drücken auf die Flasche entweicht Luft.
© Christoph Wehrer/ Stiftung Haus der kleinen Forscher
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Jungen drücken Plastikflaschen zusammen
Lassen sich die Flaschen zusammendrücken?
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Zwei Mädchen probieren den Flaschentornado aus
In der oberen Flasche bildet sich durch Drücken ein Luftstrudel.
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Gemeinsam den Luftstrudel betrachten.
Plötzlich entsteht ein Tornado in der Flasche!
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Auch vermeintlich leere Gefäße enthalten etwas: Luft! Doch was passiert, wenn in leere Flaschen Wasser gegossen wird und wie entsteht ein Flaschentornado?

Sie brauchen:

  • Leere Plastikflaschen (breite und schmale Flaschenhälse; 0,75/1 l)
  • Wasser
  • Adapter für Flaschentornado (oder selbst bauen: in zwei gleiche Schraubverschlüsse mittig ein Loch
    (Ø 6-7 mm) bohren und die glatten Oberflächen aufeinanderkleben)
  • Lebensmittelfarbe oder Tinte als Farbstoff

So funktioniert's:

Alles aufklappen

1 Alltagsbezug aufgreifen

Luft ist überall unsichtbar vorhanden und beansprucht Raum. Das erfahren wir in unserem Alltag z. B. unmittelbar beim Abwaschen in einer mit Wasser gefüllten Spüle: In Flaschen und Gläsern ist noch Luft drin, wenn wir sie unter Wasser drücken: Blubbernd steigt die Luft in Blasen nach oben und entweicht.

2 Luft braucht Platz

Füllen Sie eine Plastikflasche zunächst mit Wasser und schrauben Sie den Deckel gut zu. Meinen die Kinder, dass sie die Flasche mit den Händen zusammendrücken können? Probieren Sie es gemeinsam aus. Dann wird die Flasche geleert und wieder verschlossen. Denken die Mädchen und Jungen, dass sich etwas ändert? Es ist einigermaßen verwunderlich, dass sich die Flasche wieder nicht richtig zusammendrücken lässt. Woran könnte es liegen, es ist doch nichts mehr in der Flasche - oder doch? Und was passiert, wenn man den Deckel abschraubt?

3 Wie entsteht ein Flaschentornado?

Die Kinder füllen eine von zwei gleich großen Plastikflaschen zu etwa zwei Dritteln mit Wasser und geben etwas Farbstoff hinzu. Dann schrauben sie den Adapter für einen Flaschentornado fest auf die Flasche, setzen die leere Flasche auf und schrauben diese ebenfalls in den Adapter. Nun werden die Flaschen gedreht, so dass die leere Flasche unten ist. Was vermuten die Mädchen und Jungen, warum das Wasser aus der vollen nicht in die leere Flasche hineinläuft? Was können sie tun, damit es doch passiert? Bitten Sie die Kinder, unten und oben auf die Flaschen zu drücken, und lassen Sie gemeinsam einen Tornado entstehen: Dafür halten die Kinder die untere Flasche mit einer Hand fest und erzeugen oben mit der anderen Hand eine schnelle Drehung. Was können die Mädchen und Jungen beobachten?

4 Wissenswertes für Erwachsene

Hinter diesen Versuchen steckt eine wichtige physikalische Erkenntnis: An genau derselben Stelle, an der bereits etwas ist (nämlich die Luft), kann unmöglich gleichzeitig noch etwas anderes sein (z. B. Wasser). Oder bildlich gesprochen: Dort, wo Peggy sitzt, kann unmöglich auch noch Steffi sitzen. Sie kann nebenan sitzen oder auf Peggys Schoß, aber eben nicht genau an derselben Stelle. In den vermeintlich leeren Flaschen befindet sich Luft. Erst wenn sie aus den Flaschen entweicht und damit Platz geschaffen wird, gelingt es, die Flaschen mit einem anderen Stoff zu füllen.

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Kommentare 3 Einträge

Stiftung "Haus der kleinen Forscher" | 13.11.2013 09:25 Uhr

Kugelgeschoss

Wenn das Kügelchen in die Flasche hinein fällt (Antrieb dazu ist die Schwerkraft - auf der Erde fallen ja fast alle Dinge nach unten!), dann strömt automatisch etwas Luft seitlich an der Kugel vorbei aus der Flasche hinaus. Damit hat die Luft der Kugel Platz geschaffen. Liegt die Flasche aber flach und bläst man von vorn kräftig gegen die im Flaschenhals liegende Kugel, so wird diese eher herauskatapultiert. Abhilfe kann z.B. ein Strohhalm schaffen. Damit kann man eine gerichtete Luftströmung erzeugen. Mit Geschick bläst man dann so, dass oberhalb der Kugel die Luft aus der Flasche herausströmen und die Kugel sich darunter in die Flasche hinein bewegen kann.

Ihr Team der Stiftung "Haus der kleinen Forscher"

Sandra Stollberg | 02.11.2013 21:49 Uhr

Kugelgeschoss

Möglicherweise liegt es an der Schwerkraft und der Kugelform. Außerdem kann die Luft durch das Einfallen der Kugel nach oben entweichen. Im Liegen funktioniert das eben nicht. Außerdem wird im Liegen zusätzlich Luft gepustet, so dass einen Art "Mauer" vor der Flasche steht. Dadurch kann keine Luft aus der Flasche entweichen. Die Kugel wird umströmt und es entsteht einen Art Saugeffekt, der die Kugel nach außen zieht.

Umut | 29.10.2013 22:04 Uhr

zu "Kugelgeschoss"

" (...) Statt in die Flasche hineinzufallen, schießt das Kügelchen immer wieder heraus. Die Flasche ist schon voller Luft, das Kügelchen passt nicht mehr hinein."

Wenn die Flasche aufrecht steht, ist aber doch auch Luft darin. Trotzdem kann man in eine stehende Flasche ein Kügelchen hineinfallen lassen. Wie erklärt man das den Kindern?"

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