6.2: Wieso fliegt ein Flugzeug?
| Autoren: | |
| Publikation: | 9.3.2015 |
| Lernstufen: | 2, 3 |
| Übersicht: | Es wird der Auftrieb untersucht – dafür reicht ein Blatt Papier. |
| Angestrebte Kenntnisse: | Die Luft, die an den Flügeln entlangströmt, erzeugt eine Kraft, die das Flugzeug anhebt (Auftrieb). |
| Wortschatz: | Auftrieb |
| Dauer: | 45 Minuten |
| Material: |
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Kenntnisse, die die Schüler haben sollten
In dieser Unterrichtsstunde wird vorausgesetzt, dass die Schüler wissen, dass Luft eine Kraft ausüben kann. Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Kraft der (bewegten) Luft.
- Streckt man aus dem fahrenden Auto die Hand aus dem Fenster, spürt man einen Druck;
- ebenso, wenn man mit einem (großen) gespannten Stück Stoff oder einem Demonstrationsschild gegen den Wind läuft;
- Fotos von Sturmschäden (zerstörte Häuser, umgefallene Bäume, ...) zeugen von der Kraft der bewegten Luft.
Ausgangsfrage
Die Lehrerin stellt folgende Frage, die jeder Schüler schriftlich beantworten soll: "Was ermöglicht einem Flugzeug zu fliegen?". Die Antworten fallen in der Regel sehr unterschiedlich aus: "der Wind, der Propeller, der Motor, die Flügel, der Schwung, die Geschwindigkeit, die Düsentriebwerke, ...". Die Lehrerin kann den Schülern einen Hinweis geben, indem sie ihnen eine weitere Frage stellt: "Was passiert, wenn der Motor ausfällt?".
Die Klasse kommt zu dem Schluss, dass das Flugzeug die Kraft von bewegter Luft braucht, um zu fliegen. Der Wind strömt unter dem Flugzeug vorbei und lässt es abheben.
Die Lehrerin nimmt ein Blatt Papier in die Hand und fragt: "Was passiert, wenn man unten an dem Blatt entlang bläst?" Die Antwort kommt meistens schnell: "Das Blatt wird angehoben". Die Lehrerin fragt weiter: " Und wenn man über das Blatt bläst?". In diesem Fall sind die Schüler oft geteilter Ansicht: Einige meinen, das Blatt würde angehoben werden, andere denken dagegen, es würde gar nichts passieren.
Experiment (Einzelarbeit)
Die Schüler überprüfen ihre Vermutungen experimentell und ergänzen bzw. ändern ihre Antworten auf die beiden Fragen.
Abb. 1: Wenn man das Blatt leicht von oben anbläst, entsteht eine Luftbewegung, die es anhebt [1].
Gemeinsame Erörterung
Das Experiment zeigt, dass die Luftbewegung über dem Blatt dazu führt, dass das Blatt angehoben wird. Die Lehrerin kann auch vorführen, wie das Blatt ebenfalls angehoben wird, wenn man es horizontal bewegt. Es läuft auf das Gleiche hinaus, ganz gleich ob man sagt, die Luft am Blatt sei in Bewegung oder das Blatt bewege sich – was zählt, ist die relative Bewegung.
Die Schüler besprechen, wie sich das Prinzip auf das Flugzeug übertragen lässt. Die Lehrerin führt den Begriff des Auftriebs ein und formuliert eine Definition des Prinzips, die die Schüler in ihre Arbeitshefte eintragen.
Zusammenfassung
Die Klasse formuliert gemeinsam eine Schlussfolgerung.
Beispiel: Das Flugzeug erfährt eine Kraft, die Auftrieb genannt wird. Diese Kraft rührt von der bewegten Luft her. Sie ist nach oben gerichtet und bewirkt, dass das Flugzeug fliegen kann.
Fußnote
1: Abb. 1: 6. Klasse von Igor Ferrieu (Le Kremlin-Bicêtre)
Letzte Aktualisierung: 29.11.2023
