Experiment in der Schwerelosigkeit

Der Physik-Leistungskurs PHY21 hat im Juni 2013 einen Tag im DLR-SchoolLab in Adlershof verbracht. Das DLR-SchoolLab wird von der DLR (Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt) betreut.

Dort haben die Schüler und Schülerinnen drei Experimente durchgeführt: Untersuchung von Meteroiten, Herstellung von 3D-Fotos und Versuche in der Schwerelosigkeit.

Davon angeregt haben wir inzwischen die Herstellung von 3D-Fotos (siehe den Bericht von den Projekttagen 2014) und einen Versuch in der Schwerelosigkeit in der Schule nachgemacht.

Um Versuche in der Schwerelosigkeit an der Erdoberfläche durchzuführen werden u.A. sogenannte Falltürme verwendet (z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/Fallturm_Bremen). Darin fällt ein Experiment für eine kurze Zeit frei im Schwerefeld der Erde und befindet sich dabei im Zustand der Schwerelosigkeit.

Wir haben dafür eine einfache Experimentierhalterung mit Hilfe einer Gefrierdose hergestellt: Darin wurden eine Digitalkamera und davor ein verschlossenenes, nicht ganz vollständig mit Wasser gefülltes Glasgefäß befestigt, so dass die Kamera das Glasgefäß im Bild hatte.

Die Versuchsdurchführung bestand darin, dass die Filmaufnahme der Kamera gestartet und dann die Apparatur fallen gelassen wurde. Die Kamera zeichnete die ganze Zeit auf, was im Inneren des Glasgefäßes passierte.

Die folgenden Fotos zeigen das Glasgefäß in Ruhe und im freien Fall. Man kann deutlich erkennen, dass sie Luft während des freien Falls (also in der Schwerelosigkeit) eine Luftblase in der Mitte des Gefäßes bildet. Die Erklärung dieses Effekts wird hier nicht verraten. (Hinweis: Es hat etwas mit Adhäsion und Kohäsion zu tun.)

Luftblase in Ruhe:

Luftblase im freien Fall (Schwerelosigkeit):

Sie können eine Videoaufnahme dieses Experiments auf Youtube ansehen: http://youtu.be/RAs4ww77FxY

Mit geeigneten Tools können Sie das Video auf Ihren Rechner herunterladen. Empfehlenswert ist das Abspielen des gespeicherten Videos mit VLC (mit der Einstellung unter Wiedergabe auf ganz langsam).

Text und Aufnahmen: Kirski