052 – Ausbreitung eines Stoffes auf der Wasseroberfläche

Antrieb durch Rückstoß 

Spülmittel bzw. Alkohol auf Wasser 

 

Einführung in:

  • Rückstoßprinzip 
  • Oberflächenspannung 

 

Material:

  • Styroporplatte (dünn, Dicke ca. 2 mm, z.B. aus einer Fastfood-Box) / leichtes Holz / Pappe 
  • Schere / scharfes Messer 
  • Spülmittel bzw. Flüssigwaschmittel / Desinfektionsmittel / Alkohol (z.B. Ethanol, Methanol, Propanol) 
  • großflächiges Gefäß mit Wasser 

     eventuell: 

  • ein Stückchen Papier 
  • Streichholz 
  • Klebstoff 

Anleitung:

  • Schneide aus dem Styropor ein rechteckiges Plättchen in Form eines Schiffchens aus. 
  • Schneide einen dünnen Kanal mit einem Loch am Anfang in das Schiffchen. 
  • Dekoriere das Schiffchen nach Belieben mit einem kleinen Segel. 
  • Prüfe, ob das Schiffchen schwimmt. 
  • Gib einen Tropfen Spülmittel in das Loch. 

Beobachtung:

  • Das Schiffchen setzt sich ruckartig nach vorne in Bewegung. 

Erklärung:

  • Sowohl ein Tropfen Spülmittel als auch ein Tropfen Alkohol breiten sich auf einer Wasseroberfläche gleichmäßig aus. 
  • Gründe sind Unterschiede in der Dichte und der Oberflächenspannung sowie der spezifischen Oberflächenenergie der Stoffe. 
  • Der Treibstoff kann sich nur durch den Schlitz im Schiffchen nach hinten ausbreiten, daraus resultiert eine antreibende Kraft nach vorne (Rückstoßkraft). 
  • Nach einiger Zeit löst sich der Alkohol im Wasser und der Versuch kann erneut durchgeführt werden. Nicht so beim Spülmittel, hier kann der Versuch nur einmal ausgeführt werden.