Physik des Fliegens: Projektarbeit der 10. Jahrgangsstufe

Wie funktioniert eigentlich eine Rakete? Diese Frage stand im Mittelpunkt eines Physikprojekts der 10. Klasse zum Thema „Physik des Fliegens“. Statt nur darüber zu sprechen oder Formeln zu betrachten, durften die Schülerinnen und Schüler selbst zu Konstrukteuren werden: Nach einer Anleitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) bauten sie eigene Wasserflaschenraketen und testeten diese anschließend auf dem Hartplatz der Schule.

Von der PET-Flasche zur Rakete

Die Grundidee einer Wasserflaschenrakete ist überraschend einfach und wurde im Unterricht thematisiert. Eine stabile PET-Flasche wird teilweise mit Wasser gefüllt und anschließend mit einer Luftpumpe unter Druck gesetzt. Sobald der Druck groß genug ist, wird der Korken herausgeschleudert und das Wasser strömt mit hoher Geschwindigkeit aus der Flasche nach unten aus. Dadurch bewegt sich die Flasche selbst nach oben.

Wie auch bei den großen Vorbildern wird bei den Wasserflaschenraketen der Impulserhaltungssatz verwendet. Er besagt vereinfacht, dass sich der Gesamtimpuls eines Systems nicht verändert, solange keine äußeren Kräfte wirken. Wenn das Wasser aus der Flasche nach unten ausgestoßen wird, erhält es einen Impuls in diese Richtung. Damit der Gesamtimpuls erhalten bleibt, muss die Flasche einen gleich großen Impuls in die entgegengesetzte Richtung bekommen. Das führt dazu, dass sie nach oben beschleunigt wird.

Launch Site Hartplatz

Auch wenn die Wetterbedingungen nicht ideal waren, wählte man den letzten Schultag vor den Osterferien als perfekten Startzeitpunkt. Auf dem Hartplatz – weit entfernt von Autos, Fenstern und anderen empfindlichen Objekten – wurde kurzerhand die Startrampe des Meranier-Gymnasiums eingerichtet.

Das Projekt zeigte eindrucksvoll, wie anschaulich Physik sein kann, wenn Theorie und Praxis zusammenkommen. Begriffe wie Impuls, Druck oder Rückstoßprinzip wurden nicht nur im Unterricht besprochen, sondern direkt erlebt.

Und vielleicht hat der eine oder die andere dabei sogar ein wenig Raumfahrtluft geschnuppert. 🚀