"Jugend forscht": Zehntklässler des Altensteiger Christophorus-Gymnasiums holen sich Regionalsieg
Von Jacqueline Geisel
Für alle, die sich schon einmal gefragt haben, wieso das Aufblasen eines Luftballons besonders am Anfang so schwer fällt, haben Jonas Danisch, David Maya und Roman Hector jetzt die Antwort.
Altensteig. "Auch hinter banalen Gegenständen steckt extrem viel Physik" – mit dieser Einstellung nahmen die drei Zehntklässler vom Altensteiger Christophorus-Gymnasium am Regionalwettbewerb von Jugend forscht teil. Ihr Projektthema: Das Aufblasen von Luftballons und die Frage, wieso dies zu Anfang so viel schwerer ist.
Die Erklärung: Beim Aufpusten steigen Innendruck und Volumen des Ballons stetig an, was die Membran ausdehnt und damit den Ballonradius vergrößert. Gleichzeitig wirkt von der Membran eine Gegenkraft, was den Systemdruck erhöht und damit das Aufblasen erschwert.
Hat der Radius jedoch einen gewissen Punkt erreicht, fällt der Druck stark ab und für kurze Zeit ist das Pusten sehr einfach. Anschließend steigt der Druck wieder langsam und stetig an, das Aufblasen fällt nach und nach wieder schwerer. Basierend auf dieser Erkenntnis hat das Dreierteam einen Zufallsgenerator mit zwölf Luftballons konstruiert, der in der Eichwaldhalle zu bestaunen war. Die Ballons sind an einer Röhre befestigt, in welche stetig die gleiche Stoffmenge eingeleitet wird.
Nun blasen sich aber nicht alle Ballons gleichzeitig auf, sondern einer nach dem anderem, beginnend mit jenem, der den geringsten Widerstand aufgrund seiner Materialeigenschaften aufweist. Erreicht dieser seinen Druckabfallpunkt, bläst sich der nächste Ballon mit dem zweitniedrigsten Widerstand auf. Selbst wenn alle Ballons aus derselben Packung kommen, haben dennoch alle einen unterschiedlichen Widerstand und werden durch den Zufallsgenerator erst nach und nach aufgeblasen. Jonas Danisch (15), Roman Hector (15) und David Maya (16) wurden für dieses Projekt mit einem Regionalsieg belohnt.
Mit einem ganz anderen Druck – nämlich dem Blutdruck – befasste sich der 14-jährige Julian Dominik Bonfert vom Christophorus-Gymnasium. Er maß Blutdruck und Herzschlag verschiedener Schüler während sportlicher Übungen und verglich die Ergebnisse mit Ruhepuls sowie Erholung des Pulses und des Blutdrucks innerhalb von vier Minuten.
Cedric Volz (12), Hüseyin Cavuldak (13) und Hasan Cavuldak (13) von der Friedrich-Boysen-Realschule bauten einen Roboterbriefträger aus Legosteinen. Das Projekt von Johannes Hüttinger (15) und Henry Bai (14) vom Christophorus-Gymnasium drehte sich um eine Drohne. Verschiedene Sensoren ermöglichen es der Drohne, zumindest teilweise autonom zu fliegen. GPS- oder Bewegungssensoren könnten solchen Drohnen zu einem vollautonomen Flug verhelfen.