Workshop Wasserrakete

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Wasserrakete
Wasserrakete nach start.jpg
Allgemeine Informationen
Klassenstufe ab Klasse 5
Zeitumfang 4 x 2 Unterrichtsstunden /

ein Projekttag

Schwierigkeitsgrad mittel


Die Idee

Habt ihr euch schon einmal Gedanken darüber gemacht, wie eigentlich eine Rakete so hoch fliegen kann?

Das ist gar nicht so schwer, wie man vielleicht meinen mag. Letztendlich baut ihr diese Art von Rakete mit Plasteflaschen, Pappkarton und einer Mülltüte. Somit habt ihr dann eine Minirakete, die einige Meter in die Höhe fliegt. Euer Treibstoff ist in diesem Fall einfach Wasser und Druckluft.

Das könnt ihr euch ungefähr so vorstellen: Wenn ihr die Luft in eine volle Plastikflasche pumpt, dann drückt die Luft das Wasser aus der Flasche. Das Wasser wird dann quasi hinausgestoßen. Dazu gibt es ein physikalisches Prinzip.

Dieser Ablauf funktioniert aufgrund des Rückstoßprinzips.

Für die, die damit noch nicht ganz etwas anfangen können, gibt es noch ein Video zur Erklärung: Rückstoßprinzip


Kleiner Test, um zu schauen, ob das Prinzip verstanden wurde: Test Rückstoßprinzip

Die Idee aus pädagogischer Sicht

Außerhalb der Alltäglichkeit von Schule kann der Schüler im Workshop folgende Kompetenzen erlernen oder festigen:

  • Bau und Test einer Wasserrakete aus Alltagsgegenständen
    • Arbeiten mit Vorlagen und Schablonen
    • Abarbeiten von Bauanleitungen in Gruppen
    • Modifikation von Prototypen

  • Funktion eines Raketenantriebs
    • Rückstoßprinzip als einfaches und erlebbares Beispiel für die Impulserhaltung
    • Komplikationen beim Startvorgang
    • Optimierung der Füllhöhe
    • Optimierung des Drucks ( - die Raketen platzen bei 7, 8, 9 Bar - )
    • Stabilisierung der Flugbahn

  • Soziale Kompetenzen
    • Zusammenarbeit in Gruppen
    • Wettbewerb zwischen den Gruppen ( - Welche Rakete fliegt am Höchsten, Weitesten ... ? )
    • Umgang mit Rückschlägen ("Elon Musk bleibt cool")
    • Kinder, Wasser, Sonne sind immer eine gute Kombination

Was kann das Fraunhofer IMWS leisten?

Neben dem technischen Wissen und dem Erfahrungsschatz unserer Mitarbeiter, auch in Form von Weiterbildungen und Einführungsveranstaltungen für interessierte Pädagogen sowie verschiedener Schülerprojekte, verfügen wir über eine funktionierende und getestete, robuste Startrampe samt Ventilen für erste Versuche.

Diese Materialien benötigt ihr

Materialien

  • Flaschendeckel
  • 2 Plastikflaschen (1,5 Liter)
  • Flaschendeckel mit Aufsatz:
    (als Aufsatz nutzen wir einen 1/2-Zoll-Schlauchanschluss)
  • dünner Müllbeutel
  • Angelschnur
  • Trinkhalm
  • Tesafilm
  • Panzertape
  • Fotokarton
  • Vorlage für Finnen

Werkzeuge

  • Cutermesser
  • Schere, Bleistift, Edding, Lineal
  • Winkelmesser

Anleitung


  1. aus einer Flasche ein ca. 11 cm langes zylindrisches Element herausschneiden
  2. das zylindrische Element oben über die andere Flasche stülpen und mit Klebeband befestigen
  3. aus Karton drei Finnen basteln
  4. alle drei Finnen im gleichen Abstand unten an die Rakete ankleben
  5. aus dem Müllsack einen kreisrunden Fallschirm ausschneiden mit einem Loch in der Mitte
  6. 8 ca. 50-60 cm lange Nylonfäden abschneiden und mit Klebeband in regelmäßigen Abständen am Fallschirm befestigen
  7. freie Enden der Fäden verknoten und mit Isolierband an die Oberseite der Rakete kleben
  8. Fallschirm zusammenfalten und den oberen Teil der Flasche als Spitze aufsetzen
  9. Rakete mit Wasser befüllen und dann den Aufsatz auf die Flasche drehen
  10. Rakete auf die Startrampe setzen

Los geht's !


Eine ausführliche Anleitung für die Raketen findet ihr hier: Bauanleitung Wasserrakete

Die Flasche ist nun fertig und einsatzbereit und ihr könnt eure Rakete starten.

Tipps

  • das Projekt am besten bei gutem Wetter und wärmeren Temperaturen durchführen
  • füllt nicht zu viel Wasser in eure Rakete, dann wird sie zu schwer (tastet euch vorsichtig ran)
  • passt auf, wo die Rakete runterfällt (sie kann durchaus 20-50m hoch und weit fliegen)
  • pumpt nicht zu viel Luft in eure Raketen, ab 9 Bar kann die Flasche platzen
  • bringt etwas Geduld mit, es braucht ein paar Versuche bis die Rakete richtig schön fliegt