Projekt - Der Traum vom Fliegen

In diesem fächerübergreifenden Projekt konstruieren Schüler*innen ein Fluggerät. Es soll möglichst weit fliegen, ohne geworfen zu werden.

Die Aufgabe

Physik/Werken Deutsch

Die zentrale Aufgabe

Konstruiere ein Gerät, das durch reines Loslassen mit nach oben ausgestrecktem Arm einen Passagier möglichst weit befördern kann!


Regeln für den großen Flugtag

  • Aufgabe:
    Konstruiere ein Gerät, das durch reines Loslassen mit nach oben ausgestrecktem Arm einen Passagier möglichst weit befördern kann!
  • Das Fluggerät darf nur losgelassen werden, also nicht geworfen.
  • Passagiere sind mindestens 10 Gramm schwer.
    (Eine 1€-Münze und eine 2-Cent-Münze wiegen 10,5 g oder drei Würfelzucker wiegen 9 g)
  • Passagiere können jederzeit ohne Beschädigung wieder vom Fluggerät getrennt werden. Sie können also aussteigen, ohne sich zu verletzen.
  • Passagiere müssen Augen haben.
  • Das Fluggerät muss spätestens nach einer Minute landen.
  • Nur einfache Grundbausteine dürfen gekauft werden, wie Gummbänder, Draht, Klebstoff, Papier und ähnliches. Jedenfalls keine Motoren, Gasflaschen oder Düsentriebwerke.
  • Das Fluggerät darf auch wenn es einen Antrieb hat, keine Verletzungsgefahr darstellen, wenn man es wie vorgesehen bedient.
Eine Schülerin hält ein selbst gebautes Fluggerät mit ausgestrecktten Armen nach oben. Sie wird es gleich loslassen, damit es möglichst weit fliegt.
Selbst konstruiertes Fluggerät.
Am Ende des Schuljahres soll ein großer Flugtag stattfinden. Dort werden alle fertigen Fluggeräte offiziell getestet und bewundert. Alle Fluggeräte, die den Regeln entsprechen, sind berechtigt, ihre überragenden oder interessanten Eigenschaften zu beweisen.

Physik (Werken)

Baue einen Propellerluftballon!

Dieses Fluggerät funktioniert folgendermaßen: Die Luft aus einem Ballon strömt über Strohhalme heraus. Der Rückstoß bewegt die Strohhalme nach hinten weg, wie bei einer Düse. Wenn die Enden der Strohhalme nun richtig ausgerichtet sind, drehen sie sich und der ganze Ballon mit. Über die Strohhalme sind Flügel geklebt, so dass ein Auftrieb wie bei einem Hubschrauber oder Flugzeug entsteht und sich das ganze Fluggerät nach oben bewegt. Der Bau dieses Geräts ist nicht einfach, weil die Luft vom Ballon erst am Ende der drei Strohhalme wieder herausströmen soll. Jedes kleinste Loch bei der Befestigung der Strohhalme verringert die Schubkraft dieser Strohhalmdüsen.

Illustration eines hochfliegenden selbstgebauten Fluggerätes aus einem Luftballon und mit Papier überklebten Strohhalmen
Propellerluftballon zum Selbstbauen
Materialien
  • Luftballon
  • Kleines Plastikdöschen, z.B. von Ketchup
  • 3 normale Strohhalme (am besten mit einem knickbaren Ende)
  • 2 dicke Strohhalme
  • Ein Bambus- oder Holler- oder Holzrohr mit 1/2cm Durchmesser
    (Der Innendurchmesser soll etwa gleich große sein, wie der Außendurchmesser der dicken Strohhalme.
    Der Außdendurchmesser soll etwas größer als der Luftballonhals sein)
  • Papier, Schere, Klebstoff, Klebeband, Feuerzeug

Bastelanleitung
  1. Die beiden dicken Strohhalme auf etwa die 1,5fache Höhe des Döschens zurechtschneiden.
  2. Einen dicken Strohhalm der Länge nach durchschneiden und über den anderen ziehen.
  3. Das Holzröhrchen darüber stecken. Darauf kommt später der Luftballon.
  4. Die normalen Strohhalme etwas stutzen: um 2cm über dem Knick, um 4cm auf der langen Seite.
  5. Die kurze Seite mit einem Feuerzeug abflammen und flach zusammendrücken.
  6. In das Döschen seitlich drei Löcher in regelmäßigen Abständen bohren, die in etwa den Durchmesser der normalen Strohhalme haben.
  7. Außerdem ein Loch im Deckel bohren, wo die übereinandergesteckten Strohhalme hineinpassen.
  8. Die Strohhalme mit genügend Klebeband überkleben, damit diese luftdicht in die jeweiligen Löcher passen.
  9. Aus Papier werden noch die Rotorblätter gebastelt und über die Strohhalme geklebt. Verwende dazu diese Schablone zum Ausdrucken.
  10. Luftballon aufblasen, zuhalten und Öffnung über das Holzstück stecken. Dann nach oben richten und starten lassen!

Der Propellerluftballon lässt sich verbessern, wenn man genau versteht, warum er überhaupt fliegt. Welche physikalischen Kräfte und Gesetzmäßigkeiten führen dazu, dass die Schwerkraft der Erde überwunden wird?

Deutsch

Konstruiere einen Passagier

Für einen gültigen Flugversuch brauchen eure Fluggeräte Passagiere. Die Aufgabe in Deutsch ist, eine Anleitung zu schreiben, wie man einen solchen Passagier Schritt für Schritt aus einfachen Materialien konstruieren könnte. Es ist nicht einfach, eine Anleitung zu schreiben, die so gut verständlich ist, dass alle sie richtig verstehen.

Zwei kleine aus Draht gefertigte Figuren mit aufgeklebten Gesichtern aus Papier.
So könnten Passagiere aussehen.
Ein Kind sitzt auf einem fliegenden Passagierflugzeug wie auf einem wilden Stier.
Ein Passagier auf einem Flugzeug.

Im Deutschunterricht übst du, Sachtexte zu schreiben und zu verstehen. Für die Aufgabe hier könnte dir dabei der Abschnitt "Tipps für eine schriftliche Anleitung" weiterhelfen.

Das Spiel dazu geht so:

Erster Tag: Schreiben der Anleitung

  1. Denke Dir einen leichtgewichtigen Passagier aus, der den Regeln für den großen Flugtag entspricht.
    Diese Regeln stehen weiter oben auf dieser Seite.
  2. Verfasse eine möglichst leicht verständliche Anleitung, wie man diesen Passagier herstellt.
  3. Konstruiere deinen Passagier zu Hause selbst. Gehe dabei genau so vor, wie du es in der Anleitung beschrieben hast.
  4. Mache ein Foto von ihm und zeige es niemandem!
  5. Packe alle Materialien und Werkzeuge zusammen und nimm sie für den zweiten Tag dieses Spiels in die Schule mit!

Zweiter Tag: Nachbau

  1. Euer Lehrer oder eure Lehrerin sammelt alle Anleitungen und Materialien ein und kopiert die Anleitungen so oft, wie jeweile Material für Passagiere vorhanden ist.
  2. Bildet Zweiergruppen.
  3. Wählt in der Zweiergruppe eine Anleitung, die keiner von euch geschrieben hat und nehmt soviel Material, wie für den Bau eines Passagiers notwendig ist.
  4. Konstruiert nun den Passagier und geht dabei möglichst genau so vor, wie die Anleitung es beschreibt.
  5. Wenn ihr nicht weiter wisst, dann vesucht selbst eine Lösung zu finden. Fragt jedenfalls nicht den Autor oder die Autorin der Anleitung.
  6. Vergleicht eure Passagiere nun mit den Fotos der Anleitungsautor*innen.
  7. Falls die Passagiere nicht gleich aussehen, versucht festzustellen, welche Stellen der Anleitung zu den Unterschieden geführt haben.
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