Physik verstehen 2, Schülerbuch

79 Alle Stoffe bestehen aus Teilchen 2. Wie steuert ein Heißluftballon seine Höhe? Ballon an der Leine (Abb.79.1)  E1 Befestige eine längere, stärkere Schnur an einem mit Helium gefüllten Ballon. Lass so viel Schnur am Ballon hängen, dass es aussieht, als würde er auf der Schnur stehen. Das Schnurstück soll gerade nicht am Boden ankommen. Ein Ballon schwebt in gleicher Höhe, wenn sein Gewicht genauso groß ist wie sein Auftrieb. Will eine Heißluftballonfahrerin in gleicher Höhe bleiben, muss sie die Heißluftzufuhr verringern, um nicht höher zu steigen. Wenn der Auftrieb des Ballons zu gering ist und er zu sinken beginnt, muss sie Heißluft zuführen oder im Notfall Ballast abwerfen. Will die Ballonfahrerin sinken, muss sie die Luft im Ballon auskühlen lassen. Der Ballon nimmt an Gewicht zu, da kalte Luft dichter ist als warme Luft. Bei Gasballons muss die Fahrerin mit einem Ventil Gas ablassen. Der Ballon wird kleiner und verliert an Auftrieb. Heißluftmistsack (Abb.79.2)  E1 Beschwere einen Mistsack (35 l, ohne Griffe) aus dünner Kunststofffolie an seiner Öffnung mit etwa 4–6 Büroklammern. Weite den Sack mit den Händen und halte ihn mit der Öffnung nach unten über eine Gasbrenner­ flamme. Der Sack füllt sich mit heißer Luft und steigt auf. Kippt der Ballon, musst du noch ein wenig an der Beschwerung arbeiten. Stationen der Ballon- und Luftschifffahrt Die ersten mit Kerzen beheizten Ballons wurden auf den Feldzügen der chinesi­ schen Armee unter Zhuge Liang (181–234) als Signalzeichen eingesetzt (Abb.79.3). Die Brüder Joseph und Jacques Montgolfier (1740–1810 und 1745–1799) beobach­ teten angeblich, wie sich Bettlaken über einem Feuer nach oben wölbten. Daraufhin beschlossen sie, nach diesem Prinzip einen in die Lüfte steigenden Ballon zu bauen. Im Juni 1783 ließen sie ihren ersten Ballon vor Publikum steigen. Im September desselben Jahres stiegen im Beisein von König Louis XVI. ein Haus­ schaf, eine Ente und ein Hahn in die Lüfte. Sie überlebten und so durften im November 1783 die ersten Menschen eine „Montgolfière“ (Abb.79.4) besteigen. Der Physiker Jacques Charles (1746–1823) stieg im August 1783 mit dem ersten bemannten Gasballon ( „Charlière“ ) auf. Das Erzeugen des nötigen Wasserstoff­ gases aus Eisenspänen und Schwefelsäure dauerte drei Tage lang. Heutige Gasballons sind meist mit dem unbrennbaren Helium gefüllt. Sie werden zB als Wetterballons (Abb.78.6) zum Transport von Messgeräten verwendet und erreichen eine Höhe von bis zu 50 000 Metern. Luftschiffe sind mit Helium oder Wasserstoff gefüllte starre Ballons, die man mithilfe von Motoren und Rudern lenkbar macht. Der bekannteste Luftschiff­ erbauer war Ferdinand Graf von Zeppelin (1838–1917). Sein Luftschiff LZ 1 (Abb.79.5) hob im Juni 1900 über dem Bodensee zu seiner Jungfernfahrt ab. Die heutigen Luftschiffe werden als Werbeträger, zum Transport schwerer Lasten oder als Beobachtungsstationen eingesetzt. V5 79.1 Ballon an der Leine V6 79.2 Heißluftmistsack Ein Ballon schwebt in der Luft, wenn sein Gewicht und sein Auftrieb gleich groß sind. Er sinkt , wenn sein Gewicht größer als sein Auftrieb ist. M 79.3 „Himmelslaternen“ werden seit 1800 Jahren in Asien benutzt. 79.4 Die Montgolfière 79.5 Das Luftschiff LZ 1 Arbeitsblätter k2a8zp Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv