Der Autoballon (Folge 52)

Benötigt wird

Experiment

Zunächst wir der mit Luft gefüllte Balon an der Schnur im Auto befestigt, sodass er frei von der Decke hängt (s. Video). Auf einer freien und sicheren Strecke wird zunächst beschleunigt, dabei bewegt sich der Ballon nach hinten. Beim anschließend Abbremsen bewegt sich der Ballon nach vorne. Beschleunigung und Bremsung sollten sehr stark sein um den Effekt gut zu beobachten, können aber kurz sein. Die erreichte Geschwindigkeit spielt dabei keine Rolle. Unbedingt auf eine sichere Umgebung achten, damit keine Passanten gefährdet werden. Anschließend wird der Luftballong gegen einen Heliumballon ausgetauscht. DIe Schnur wird dabei am besten festgehalten oder zwischen den beiden Sitzen befestigt. Der Beschleunigungs- und Bremsvorgang wird wiederholt. Entgegen dem Luftballon bewegt der Heliumballon sich beim Beschleunigen nach vorne und beim Abbremsen nach hinten.

Warum?

Grundlage dieses Versuches ist die Trägheit der Masse. Im Moment der Beschleunigung bewegt sich Auto bereits, während der Luftbalon noch in Ruhe verharrt. Das gleiche passiert mit den menschlichen Körpern im Auto, die in den Sitz gepresst werden. In dem Moment der Bremsung, bewegt sich der Ballon mit der Geschwindigkeit des Autos weiter während das Auto bremst. Daher wird der Luftballon nach vorne gedrückt und nur durch die Schnur festgehalten. Beim Heliumballon ist ein gegenteiliger Effekt zu beobachten. Bei der Beschleunigung wirkt die Trägheit nicht nur auf die Körper sondern auch auf die gesammte Luft im Inneren des Autos. Dadurch wird die Luft im hinteren Teil des Autos komprimiert und die Dichte steigt. Der Unterschied ist für den Mensch nicht zu erkennen, der Heliumballon wird dadurch aber beeinflusst. Da die Luft im Auto hinten dichter ist als im vorderen Teil des Autos wird der Heliumluftballon der ohnehin leichter ist als Luft nach vorne gedrückt. Beim bremsen tritt der gegenteilige Effekt auf, die Luft bewegt sich aufgrund ihrer Trägheit weiter geradeaus und verdichtet sich im vorderen Teil des Autos. Der leichte Luftballon wird nach hinten gedrückt.

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