Warum knallt es wenn ein luftballon platzt

Keine Platz-Angst! Augen zu, Ohren zu, gleich knallt es... Aber von wegen, diesem Luftballon macht ein Nadelstich gar nichts aus. Dieses verblüffende Experiment wird Ihr Kind faszinieren!

Was brauchen Sie dafür?

• einen Luftballon
• eine Stecknadel
• Tesafilm

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Wie geht das?

1. Blasen Sie den Ballon auf und knoten ihn zu.

2. Kleben Sie ein Stück Tesafilm auf den Ballon.

3. Nun stecken Sie die Nadel langsam durch den Tesafilm in den Ballon.

4. Ihr Kind wird sehen, er platzt nicht.

5. Auch wenn Sie oder Ihr Kind die Nadel nun wieder herausziehen, geht der Ballon nicht sofort kaputt.

6. Durch das winzige Loch, das die spitze Nadel in der Oberfläche des Luftballons hinterlassen hat, wird nun die Luft aus dem Ballon nur ganz langsam und gleichmäßig entweichen.

7. Ihr Kind kann den Lufthauch spüren, wenn es den Luftballon ganz nah an sein Gesicht hält.

Was passiert da?

Normalerweise würde ein aufgeblasener Luftballon schlagartig mit lautem Knall zerplatzen, wenn man hineinsticht. Der Grund: Aus dem winzigen Loch bildet sich sofort ein Riss, der sich über den ganzen Ballon ausbreitet. Diese Risse kann man an den Resten des Ballons erkennen – sie zeigen, dass er in viele Einzelteile zerplatzt ist. Mit Klebeband kann man verhindern, dass aus dem Nadelstich ein Riss entsteht. Bei diesem Experiment verhindert das Klebeband, dass der Luftballon zerplatzt. Wenn der Luftballon jedoch zu stark aufgeblasen ist oder der Tesafilm nicht richtig haftet, kannst man beobachten, wie sich darunter Risse bilden. Diese Risse breiten sich wie ein sich schnell öffnender Reißverschluss über den ganzen Luftballon aus.

Aber warum ist das so?

Gummi besteht aus langen Kohlenstoff-Molekülketten, zwischen die Schwefel-Brücken eingebaut sind. Beim Aufblasen wirken diese Schwefel-Brücken wie elastische Federn. Wenn die Dehnung jedoch zu stark wird, reißen sie auseinander. Bei einem aufgeblasenen Luftballon genügt ein Nadelstich, um das Auseinanderreißen entlang der Schwefel-Brücken einzuleiten – und im Nu ist der Ballon zerplatzt.

Pressemitteilung | 21. Oktober 2016

Um 11.52 Uhr knallt es im Schalllabor. Kurz, aber heftig. Von dem Luftballon, den Frieder Kunz soeben aufgeblasen hat, ist nichts mehr übrig außer ein paar kleinen Gummistücken. Genau darauf hat es der Professor für Schall-Erschütterungsschutz angelegt, schließlich geht es um die Frage: „Wie laut platzt ein Luftballon?“ – eines von neun Themen der Kinderhochschule, die an der TH Bingen während der Herbstferien parallel zu den Schnuppervorlesungen für angehende Studierende läuft.
Wobei: So ganz genau lässt sich diese Frage gar nicht beantworten, das haben die Kinder an diesem Vormittag bereits gelernt. Sicher, die Schallmessgeräte auf ihren Tischen zeigen objektive Werte an, die Zahlen schwanken standortbedingt zwischen 135,9 und 140,8 Dezibel. Aber was heißt das schon? „Ein Messgerät kann nicht bestimmen, ob ein Geräusch laut oder leise ist“, sagt Lars, mit seinen elf Jahren einer der ältesten in der Gruppe. Das nämlich hatte Kunz in seiner Hinführung aufs Experiment verdeutlicht: Laut oder leise ist erstmal Kopfsache. Was der eine als schlimme Lärmbelästigung empfindet, lässt den anderen unbeeindruckt.
Laut, leise, hoch, tief, hell, dunkel – Adjektive, mit denen die Teilnehmer Töne beschreiben. „Aber was haltet ihr von ,bäh‘, ,furchtbar‘ oder ,schrecklich‘?“, fragt Frieder Kunz. Quietschende Kreide auf beispielsweise muss ja keine riesigen Dezibelwerte erzeugen, um durch Mark und Bein zu gehen.
Hingegen können auch als angenehm empfundene Geräusche schädlich sein, wie der Professor bei einem Hörtest erläutert. Den Ton auf einer Frequenz von 16 Kilohertz („Da steigen die meisten Erwachsenen aus“) hören alle Kinder, auch bei 20 Kilohertz („Hier fängt das Gehör von Fledermäusen erst an“) gehen noch alle Hände in die Höhe. Aber wie lange wird das noch der Fall sein? Täglich zwei Stunden Musik aus dem Kopfhörer, „und ihr werdet diesen Ton in zehn Jahren nicht mehr hören“.
Frieder Kunz hat Spaß an solchen Veranstaltungen, nicht zuletzt, weil die kleinen Zuhörer mit voller Aufmerksamkeit bei der Sache sind. Und er empfiehlt, Kinder nicht zu unterschätzen. „Ich mache hier eigentlich das Gleiche wie in meinen Vorlesungen“, sagt der Physiker, „nur die Formeln lasse ich weg, weil die Kinder noch nicht abstrahieren können.“
Und da auch Dezibelwerte (nicht nur) für die Teilnehmer der Kinderuni eine abstrakte Größe sind, veranschaulicht der Professor an der Tafel, was es damit auf sich hat (solange die Tafel das hergibt): Wenn ein Dezibel einem Quadrat mit einem Zentimeter Seitenlänge entspricht, bräuchte man für 60 Dezibel schon eine Fläche von 10x10 Metern, 80 Dezibel hätten etwa die Größe zweier Fußballfelder, 100 Dezibel entsprächen einem Quadratkilometer, und für 140 Dezibel müsste man jeweils 100 Kilometer lange Striche ziehen.
„Mit einem besseren Luftballon hätten wir einen Knall erzeugt, der so groß wie Deutschland gewesen wäre“, sagt Frieder Kunz. Wie laut ein Ballon platzt, hängt also immer auch vom Material ab…

Jeweils in den Oster- und Herbstferien bietet die TH Bingen ihre Kinderhochschule für Kinder im Alter von acht bis zwölf Jahren sowie die Schnuppervorlesungen für potenzielle Studierenden an, die ohne Anmeldung an Veranstaltungen des regulären Studienbetriebs teilnehmen können.
Themen der jüngsten Kinderhochschule waren neben den platzenden Luftballons zum Beispiel „Ein Grashalm wandert durch den Magen“, „Ein Leben auf zwei bis vier Beinen – Anatomie der Tiere“ oder die Forschungswerkstatt: Bauen und Konstruieren mit LEGO® WeDo.
Anmeldung über die Homepage unter: https://www.th-bingen.de/campus/kennenlernen/kinderhochschule/

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