Die Luftballonrakete und das Prinzip Raketenantrieb

Wie fliegt eine Rakete in den Weltraum? Wenn du wissen möchtest wie ein Raketenantrieb funktioniert, solltest du dieses Experiment ausprobieren. Lass eine einfache Rakete quer durchs Zimmer fliegen oder schräg vom Boden zur Decke. Es ist schnell aufgebaut und das benötigte Material ist meistens griffbereit. Das Experiment haben wir auch schon auf Kindergeburtstagen durchgeführt.

• Anleitung zum Bau einer Luftballonrakete
• Wie funktioniert ein Raketenantrieb?

Anleitung zum Bau einer Luftballonrakete

Ich zeige dir zwei einfache Experimente zum Raketenantrieb.

Für die Luftballonrakete benötigst du:

• Luftballon
• Luftpumpe
• Feste Schnur (z.B. Paketschnur, Kordel)
• Schere
• Klebefilm
• Einen stabilen Trinkhalm (Papier oder Edelstahl)
• Einen Verschlussclip für Tüten (auch Verschlussklemme genannt)

Benutze die Luftpumpe zum Aufblasen des Luftballons. Das geht schnell und schont die Lungen deiner Eltern. Der Luftballon wird auch länger halten. Deine Spucke verklebt sonst die Öffnung und der Ballon wird schnell unbrauchbar. Mit einer Luftpumpe aufgeblasene und einem Verschlussclip verschlossene Ballons sind wiederverwendbar.

Experiment 1

1. Blas einen Luftballon mit der Luftpumpe auf
2. Halte die Öffnung mit deinen Fingern zu
3. Halte den Ballon ausgestreckt in Richtung Zimmermitte
4. Lass den Luftballon los

Der Luftballon wird kreuz und quer durchs Zimmer sausen. Solange, bis die Luft aufgebraucht ist.

Experiment 2

Jetzt wollen wir unserer Rakete noch eine Richtung geben. Der Luftballon bekommt einen Startpunkt und ein Ziel.

1. Such dir eine möglichst lange Strecke im Zimmer, z.B. zwischen zwei Türklinken oder Fenstergriffen. Die Schnur sollte frei hängen können und nicht zu nah an einem Stuhl oder Schrank vorbei gehen
2. Zieh den Trinkhalm über die Schnur
3. Knote das Ende an einem der Griffe fest
4. Spanne die Schnur zum anderen Griff
5. Knote sie hier ebenfalls fest. Die Schnur muss fest gespannt sein.
6. Zieh den Trinkhalm zu einem der Griffe
7. Blas den Ballon mit der Luftpumpe auf
8. Verschließe die Öffnung mit dem Verschlussclip (nicht zuknoten!)
9. Klebe den Luftballon mit Klebefilm an den Trinkhalm. Die Öffnung des Ballons muss sich direkt neben einem Griff befinden.
10. Öffne den Verschlussclip ohne den Luftballon festzuhalten

Sobald du den Verschlussclip öffnest, entweicht die Luft aus dem Ballon. Er schießt an der Schnur entlang, bis die Luft aufgebraucht ist. Du kannst die Schnur auch an einem Haken in der Decke (oder Ähnlichem) befestigen. Dann kann deine Rakete auch schräg nach oben fliegen.

Nach dem gleichen Prinzip funktioniert auch das Luftballon-Boot. Man kann es als Spielzeug kaufen und in der Badewanne oder im Planschbecken benutzen.

Wie funktioniert ein Raketenantrieb?

Einfache Erklärung:

Du konntest beobachten, wie die Luft aus dem Luftballon strömt. Der Ballon bewegte sich in entgegengesetzter Richtung vorwärts.

Das gleiche Prinzip nutzen unter anderem auch Tintenfische, Düsenflugzeuge und Raketen. Man nennt die Antriebsart Raketen- oder Strahlantrieb. Tintenfische stoßen Wasser aus. Dadurch bewegen sie sich in die entgegengesetzte Richtung fort. Düsenflugzeuge und Raketen stoßen Gas aus. Das Gas erzeugen sie in ihrer Brennkammer.

Die Physik dahinter:

Ein Raketenantrieb ist die praktische Anwendung des 3. Newton'schen Gesetzes. Es besagt, dass es zu jeder auf einen Körper ausgeübten Kraft eine gleich große, aber entgegengesetzt wirkende Kraft gibt. Kurz: actio gleich reactio. Was bedeutet das?

Tintenfisch: Das ausgestoßene Wasser übt eine Kraft auf den Tintenfisch aus. Die Kraft ist so groß wie die Kraft, mit der er das Wasser ausgestoßen hat. Heißt: Stößt der Tintenfisch kräftiger aus, kommt er schneller vorwärts. Der Rückstoß ist größer.

Rakete: In der Brennkammer der Rakete wird Treibstoff verbrannt. Das entstehende Gas wird ausgestoßen. Dieser Gasstrahl übt eine Gegenkraft auf die Rakete aus. Die Rakete fliegt vorwärts. So können Raketen auch im Weltraum fliegen.

Luftballonrakete: Öffnen wir den Verschlussclip, strömt die eingeschlossene Luft mit Kraft aus dem Luftballon. Die ausgestoßene Luft übt eine gleich große Kraft auf den Luftballon aus. Diese Kraft treibt den Luftballon vorwärts. Nach kurzer Zeit lässt die Luftmenge im Ballon nach. Er wird mit der Zeit langsamer. Ist die Luft im Ballon aufgebraucht, stoppt er.