Bannerbild (Quelle: SWR – Screenshot aus der Sendung) (Foto: SWR – Screenshot aus der Sendung)

Achtung! Experiment

Schatten auf Wanderschaft | Unterricht GS

STAND
Autor/in
Margret Datz

Einsatz im Grundschulunterricht

Mehrere Turmschatten in einer Stadt nebeneinander. (Foto: SWR/WDR – Screenshot aus der Sendung)
Der Turmschatten geht auf Wanderschaft SWR/WDR – Screenshot aus der Sendung Bild in Detailansicht öffnen
Riesige Fußabdrücke markieren das Ende des Schattens SWR/WDR – Screenshot aus der Sendung Bild in Detailansicht öffnen

Bildungsplanbezüge

Exemplarisch sind hier vier Bundesländer genannt: Am Ende der Klasse 4 finden sich im Bildungsplan 2004 für Baden-Württemberg im Themenbereich „Natur macht neugierig: Forschen, Experimentieren, Dokumentieren und gestalten“ folgende Kompetenzen: Die Schülerinnen und Schüler können Erscheinungen der belebten und unbelebten Natur und die Erfahrungen mit ihr gezielt wahrnehmen und dokumentieren; Phänomene der belebten und unbelebten Natur beschreiben und begrifflich erfassen; eigene Fragen stellen, dazu einfache Experimente planen, durchführen, diskutieren, auswerten und optimieren. Zu den dort aufgeführten Inhalten zählen unter anderem Licht und Farbe.

Im Bereich „Natur und Leben, Schwerpunkt: Wärme, Licht, Feuer, Wasser, Luft, Schall“ werden in Nordrhein-Westfalen am Ende der 4. Klasse folgende Kompetenzerwartungen erwartet: Die Schülerinnen und Schüler planen und führen Versuche durch und werten Ergebnisse aus (z. B. Licht, Feuer, Luft, Schall).

Im Rahmenplan für den Sachunterricht in Rheinland-Pfalz findet man im Bereich „Natürliche Phänomene und Gegebenheiten“ – Perspektive Natur: Naturphänomene sachorientiert wahrnehmen, beobachten, benennen und beschreiben. Erlebte beziehungsweise arrangierte Phänomene gezielt beobachten und beschreiben (z. B. Wetter, eigener Körper, Licht und Schatten, Veränderungen der Jahreszeiten, Steine, Aquarium, Wärme…)

Im Sachunterricht im Saarland ist in der 3./4. Klasse bei den verbindlichen Inhalten für das Themenfeld „Unbelebte Natur“ das Naturphänomen Licht genannt. Die Schüler sollen Phänomene wahrnehmen, beobachten und beschreiben. Beim Schatten geht es um Richtung, Länge und Größe. Als Möglichkeiten für die Umsetzung werden Sonnenuhr, Schattenspiele, Schattenfiguren, Scherenschnittfiguren und farbige Schatten genannt.

Sonne hinter einem Turm. (Foto: SWR/WDR – Screenshot aus der Sendung)
Sonne und Turmspitze müssen auf einer Linie liegen SWR/WDR – Screenshot aus der Sendung

Was bietet der Film?

Der Film beginnt mit der Feststellung: Wo Licht ist, ist auch Schatten und schließt die Frage an: Wie hängen Licht und Schatten eigentlich zusammen? Schatten entsteht auf der Seite eines Objekts, die dem Licht abgewandt ist. Bewegt sich das Licht, bewegt sich auch der Schatten. Eine Experimentanordnung im Studio beweist diese Aussagen. Darüber hinaus wird jetzt außerdem gezeigt, wie Licht und Schatten in der realen Natur zusammenhängen, nämlich wie das mit Sonnenlicht funktioniert.

Ein 106 Meter hoher Turm, der einen riesigen Schatten werfen kann, dient als Testobjekt. Das Team bleibt dem Turmschatten einen ganzen Tag lang auf den Fersen. Acht Meter lange Fußabdrücke in Signalfarben werden im Halbstundenstakt an die Spitze des Turmschattens angelegt und zwar genau an dem Punkt, von dem aus Sonne und Turmspitze auf einer Linie zu liegen scheinen. Der Schattenlauf wird mit dem Fotoapparat von der Aussichtsplattform des Turmes aus festgehalten. So wird sichtbar gemacht, dass der Schatten wirklich wandert. Er geht durch Parkanlagen, sitzt auf Baumwipfeln, auf Balkonen und zieht sogar hinaus aufs Meer. Die Schattenjäger gehen zu Fuß, fahren mit dem Boot oder mit dem Auto, um den Schatten ausfindig zu machen.

Die Kinder erfahren nicht nur, dass der Schatten wandert, sondern auch, dass er die Geschwindigkeit seiner Wanderung und seine Form und Konturen verändert: Je weiter der Tag fortschreitet, desto schneller wandert der Schatten, desto länger wird er und desto undeutlicher werden seine Konturen.

Deutlich wird auch, dass zur Durchführung des Experiments die Sonne benötigt wird, denn als sie hinter den Wolken verschwindet, gerät das Unternehmen in Gefahr.

Der Film zeigt den Kindern auf beeindruckende Weise, dass Licht immer Schatten wirft und dass sich dieser Schatten verändert, je nachdem, wie die Lichtquelle zu einem Objekt steht. Selbstverständlich hätte man die Wanderschaft eines Schattens auch an einem kleinen Objekt zeigen können, aber gerade die spektakuläre Art und Weise der riesigen Fußabdrücke, die der Turmschatten hinterlässt, bleibt den Kindern im Gedächtnis haften. Objekte aus den Erfahrungsbereichen der Kinder lassen sich anschließend im Unterricht schnell finden, um das Gelernte zu übertragen.

Der Film dauert insgesamt 09:32 Minuten (mit Abspann) und ist in vier Teile unterteilt:
1. Wo Licht ist, ist auch Schatten - 00:00 – 01:01
2. Schattenjagd am Morgen – 01:02 – 04:07
3. Schattenjagd am Mittag – 04:08 – 07:30
4. Ende der Schattenjagd – 07:31 – 09:32

Dackel vor seinem Schatten. (Foto: sxc.hu, Kostas Jairomenko)
Kleiner Hund - großer Schatten sxc.hu, Kostas Jairomenko

Unterrichtsvorschlag

Beginnen Sie das Projekt im Plenum mit folgendem Tafelanschrieb: „Wenn du einen Riesen siehst, prüfe erst am Sonnenstand, ob es sich nicht bloß um den Schatten eines Zwerges handelt (Chinesische Weisheit)“. Die Kinder äußern Vermutungen und werden (neben der Deutung der Weisheit, dass man nicht ungeprüft vor etwas Angst haben sollte) schnell darauf kommen, dass auch Zwerge große Schatten werfen können und die Frage steht im Raum, wie das möglich ist.

Diese Frage wird vom Film beantwortet und deshalb eignet er sich hervorragend als Einstieg in das Thema „Licht und Schatten“. Auf beeindruckende Weise geht er dem Weg eines Schattens nach und die Aussagen prägen sich deshalb bei den Kindern leicht ein. Wenn Sie in der Klasse über verschiedene Rechner verfügen, ist Projektarbeit mit Stationen/Lerntheke am sinnvollsten, da die Kinder dann relativ selbstständig arbeiten können. Es ist dabei möglich, stundenweise zu arbeiten, aber auch einen Projekttag zu veranstalten, an dem der normale Stundenplan außer Kraft gesetzt werden sollte, was in der Grundschule (eventuell in Absprache mit möglichen Fachlehrern) ohne weiteres möglich ist.

Die Schülerinnen und Schüler sollten mit der Bedienung des Films so weit vertraut sein, dass sie ihn selbstständig abrufen und nötigenfalls stoppen oder zurückspulen können. Das erste Arbeitsblatt befasst sich intensiv mit dem Inhalt des Films und bei Arbeitsblatt 2 muss an eine bestimmte Stelle gespult werden, deshalb wäre hier eine solche Medienkompetenz sehr hilfreich. Da aber viele Kinder zu Hause am Computer arbeiten/spielen, finden Sie bestimmt auch in Ihrer Klasse PC-Experten, die den anderen helfen könnten. Wenn Sie nun Gruppen- oder Partnerarbeit wählen und die Bildung der Gruppen entsprechend steuern, gibt es sicher jeder Gruppe einen solchen Experten. Auf jeden Fall sollten Sie den Film einmal gemeinsam mit allen Kindern angeschaut haben.

Sonnenuhr. (Foto: Depositphotos, Jake GFX (1) ; Frietsch (1))
Sonnenuhr zum selbst Basteln Depositphotos, Jake GFX (1) ; Frietsch (1)

Das Projekt ist in diesem Fall fächerübergreifend angelegt und bietet neben der sachunterrichtlichen Betrachtung (Arbeitsblatt 1-5) auch die Einsatzmöglichkeit des Themas im Fach Deutsch (Arbeitsblatt 7 und 8), Kunst und sogar Sport (beides auf Arbeitsblatt 6). Die Arbeit an Arbeitsblatt 5 trägt neben dem sachunterrichtlichen Aspekt auch einen mathematischen, da mit dem Geodreieck Stücke von 15° gezeichnet werden müssen.

Die erste Aufgabe von Arbeitsblatt 3 kann nur als Hausaufgabe an einem Wochenende oder unterrichtsfreien Tag bearbeitet werden, denn es soll die Schattenlänge über einen Zeitraum von 10.00 Uhr bis 18.00 Uhr gemessen werden. In Ganztagsschulen könnte diese Aufgabe auf 16.00 Uhr begrenzt werden, um auch in der Schule erledigt werden zu können. Ideal wäre es, wenn die fertigen Arbeitsblätter in einer Mappe abgeheftet werden könnten, damit problemlos und schnell darauf zurückgegriffen werden kann.

Der Zeitaufwand für die gesamte Einheit beträgt etwa sechs bis acht Unterrichtsstunden.

Wenn sich in Ihrer Nähe eine öffentliche Sonnenuhr befindet (z. B. in einem Park), könnten Sie an einem sonnigen Tag zum krönenden Abschluss dorthin eine Wanderung beziehungsweise einen Ausflug machen. Diskutieren Sie mit den Schülerinnen und Schülern, warum Sie für den Ausflug unbedingt einen sonnigen Tag brauchen. Dabei können Sie auch auf die Nachteile einer Sonnenuhr eingehen.
Die Elfchen der Kinder (Arbeitsblatt 7) können auch zu einem Heft zusammengebunden und vorher entsprechend illustriert und für alle kopiert werden.

Einsatz der Sendung

Die Sendung eignet sich als Einstieg in ein Thema, das den Kindern unbewusst alltäglich begegnet. Immer wieder werden sie mit Licht und Schatten konfrontiert, ohne sich besondere Gedanken darüber zu machen. Gerade weil der Film mit spektakulären Mitteln arbeitet (riesige Fußabdrücke, Aufwand beim Weg mit dem Schatten), werden die Fakten, die sich daraus ergeben, in Erinnerung bleiben.

Zeigen Sie den Film im Plenum und machen Sie die Kinder darauf aufmerksam, dass sie genau beobachten sollen. Verständnisfragen können anschließend beantwortet werden, eventuell auch von Mitschülern.

Am Anfang der Erarbeitungsphase befassen sich die Kinder noch einmal intensiv mit der Sendung, indem sie Fragen dazu beantworten (AB 01). Jetzt sollte in Gruppen beziehungsweise mit Partnern gearbeitet werden. Die Gruppen schauen sich zuerst gemeinsam AB 01 an, um einen Überblick zu bekommen, auf was sie beim erneuten Anschauen der Sendung besonders achten müssen. Gegebenenfalls halten sie den Film an oder spulen ihn zurück, um sich der benötigten Informationen zu vergewissern.

Auch für Arbeitsblatt 2 ist eine bestimmte Stelle des Films noch einmal besonders wichtig: Die Ergebnisse des Experiments werden ab 9:45 in einem Fazit zusammengefasst und bilden die Grundlage für den Lückentext.

Bevor zum Schluss im Plenum die Arbeitsaufträge und Ergebnisse besprochen werden, können Sie zur Erinnerung noch einmal gemeinsam die Kurzfassung der Sendung anschauen.

Materialliste

Für die Durchführung des ersten Experiments auf Arbeitsblatt 3 brauchen die Kinder: einen dicken Stock oder eine Latte, für das zweite eine Taschenlampe, eine freie Wand, einen beliebigen Gegenstand und möglichst einen abgedunkelten Raum, damit der Schatten besser sichtbar wird.

Für die Sonnenuhr (Arbeitsblatt 5) wird gebraucht: ein Bogen feste Pappe (das kann auch ein Stück aus einem Karton sein), eine Schere, ein Zirkel, ein Geodreieck, ein Lineal, einen Kompass, ein Stöckchen, Bleistift, Buntstifte oder Filzstifte.

Für den Schattenriss (Arbeitsblatt 6) braucht man einen großen Bogen weißes Papier, einen großen Bogen schwarzes Papier (z.B. Fotokarton) eine Lampe als Lichtquelle, Klebestreifen.

Projektverlauf

Eine Tabelle, die den Projektverlauf in einer Tabelle abbildet. (Foto: SWR)
Tabellarische Darstellung des Projektverlaufs SWR

Unterrichtsmaterial zum gesamten Schwerpunkt

Achtung! Experiment | Unterricht

Die Sendungen „Achtung! Experiment“ sprechen den Wissensdurst und die Neugier von Kindern im Grundschulalter an. Ausgehend von Fragen wie „Warum…“ oder „Ist es möglich dass…“ werden zum Teil spektakuläre Experimente durchgeführt, die physikalische Phänomene und Gesetzmäßigkeiten beweisen. Meist beginnen sie in einer niedrigeren Größenordnung, die langsam gesteigert wird und verfolgen damit die didaktische Vorgehensweise „vom Kleinen zum Großen“.
Je spektakulärer der Versuchsaufbau (das Experiment), desto größer wird die Spannung, aber immer bleibt man auf dem Boden der Wissenschaft und zeigt nichts Irreales. Die Spannung wird durch gezielten Einsatz von Musik noch verstärkt. Auf spannende Rätsel gibt es also Antworten, die man oft sogar im Klassenraum nachvollziehen und erweitern kann. Durch die erzeugte Spannung hoch motiviert, werden die Schülerinnen und Schüler gerne weiter forschen und Physik nicht als trockene Unterweisung, sondern als eine aufregende Sache betrachten.

Alle Themen zum Schwerpunkt Achtung! Experiment

Ein Kamel auf Eiern

Ein Wettbewerb in der Wüste – Kamel gegen Mensch. Das Ziel: leichtfüßig über den Sand schreiten. Der Sieger: eindeutig das Kamel. Dabei bringt es satte 500 Kilogramm mehr auf die Waage als die menschliche Konkurrentin. Das Kamel hat aber einen anatomischen Vorteil: Vier große und flache Sohlen verteilen sein Körpergewicht perfekt. Der zweibeinige, stiefeltragende Mensch dagegen versinkt chancenlos im Sand.
Wie gut ist die Gewichtsverteilung des Kamels wirklich? Der Eiertest soll Klarheit schaffen. Wir stellen das Kamel auf 500 Eier. Bestehen die zerbrechlichen Schalen die Belastungsprobe?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Der angezogene Sumoringer

Ein scheinbar ungleicher Kampf. Es treten an: der Sumoringer und ein Glas! Das Ziel: Das Glas soll den schwergewichtigen japanischen Kämpfer freischwebend in der Luft halten. Keine Hilfsmittel erlaubt, nur ein Deckel, der das Glas verschließt. An diesem Deckel wird der Ringer festgemacht. Jetzt hängt es einzig und alleine von der Kraft des Luftdrucks ab, ob der Ringer schwebt oder abstürzt.

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Der schwebende Wal

Das Geheimnis des Ballonflugs ist heiße Luft. Die Fahrer erhitzen die Luft mit einem Brenner, bis die Füllung ausreichend heiß ist. Dann fliegen sie los. Funktioniert dieser Trick auch mit der Kraft der Sonne? Wir testen das aus, unter extremen Bedingungen. Ein 50 Meter langer Ballon in der Form eines Wals wird gebaut. Erwärmt wird er ausschließlich von Sonnenstrahlen. Die Fahrerin steht schon bereit. Wird der Ballon mit ihr aufsteigen?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Das Hochzeitskleid aus Salz

Ein Hochzeitskleid soll entstehen. Eine Traumrobe, über und über besetzt mit glitzernden Kristallen. Das Material des Kleides: Salz. Schneeweiß, funkelnd und ausgesprochen schwer zu verarbeiten. Die Salzkörner müssen sich an einem Drahtgerüst anlagern, ein kompliziertes Unterfangen. Temperatur, Mischung und Experimentdauer – alles muss exakt aufeinander abgestimmt sein. Nur so gelingt die perfekte Verbindung. Eine große Herausforderung für das Team.

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Der richtige Dreh

Zirkusartistin Michiru begeistert mit ihren atemberaubenden Lufttänzen das Publikum. Das Tempo ihrer Drehungen bestimmt sie mit ihrer Körperhaltung. Es scheint ganz einfach: Beine auseinander – langsames Kreiseln, Beine zusammen – schnelle Wirbel. Die Drehgeschwindigkeit hängt also davon ab, wie sie ihr Gewicht verlagert.
Wir wollen wissen, ob das auch mit mehreren Personen funktioniert. Vier Artisten schicken wir in die Arena. Auf einem rotierenden Rad sollen sie von außen nach innen klettern und damit Michirus Gewichtsverlagerung nachahmen. Wird sich das Rad schneller drehen, wenn die Artisten in der Mitte zusammentreffen?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Am Ball bleiben

Wer einen Ball in die Luft wirft, möchte ihn wiederhaben. Kein Problem – senkrecht in die Höhe geworfen, kehrt der Ball brav zum Werfer zurück. Das gleiche gilt, wenn der Werfer sich beim Werfen vorwärts bewegt. Selbst in einem rasenden Zug – senkrecht geworfen, fällt der Ball immer wieder in die Hand des Werfers zurück.
Funktioniert das wirklich immer und überall? Wir wollen es wissen und planen den ganz großen Wurf. Von einem fahrenden Lastwagen aus schleudern wir mit einer Wurfmaschine einen Ball senkrecht und sehr hoch in die Luft. Fällt auch dieser Ball wieder zurück auf den fahrenden Lastwagen?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Am längeren Hebel

Eine Dame ist in Not. Und nur der richtige Hebel kann sie retten. Was da in die Luft gehoben werden muss, ist aber nicht irgendetwas. Es handelt sich um einen schweren Lastwagen. Unter seinen Rädern hat sich der Schal der Dame verklemmt. Kann ein einzelner Mann, nur mithilfe eines Hebels, einen so gewichtigen Wagen anheben?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Den Ball im Blick

Ob sich ein Objekt vorwärts, seitwärts oder rückwärts bewegt oder gar in der Luft stillsteht, ist manchmal gar nicht einfach zu entscheiden. Es ist eine Frage der Perspektive und der Bezugspunkte.
Wir machen ein aufwändiges Experiment, bei dem es gilt, alle Blickwinkel gleichzeitig einnehmen. Mit verschiedenen Kameras verfolgen wir den Flug eines Balls. Er wird mit 100 Kilometern pro Stunde in rückwärtiger Richtung aus einem Auto geschleudert. Auch das Auto fährt 100 Kilometer pro Stunde. In welche Richtung wird der Ball fliegen? Oder wird er gar in der Luft still verharren?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Schnell abgeräumt

Alles ist fein gerichtet, der Tisch ist gedeckt. Und jetzt: ziehen wir mit einem Ruck die Tischdecke weg.
Kein Überfall von Rowdies, sondern ein physikalisches Experiment. Wir testen die Möglichkeiten und die Grenzen des Trägheitsgesetzes. Das geht nicht ohne Schweben ab, aber schließlich erkennen wir: Es kommt auf die richtige Geschwindigkeit an.

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Angestoßen

Das Ziel des Billardspiels ist eindeutig: Es geht darum, Kugeln in Löchern zu versenken. Dazu braucht es oft mehr als einen Stoß und mehr als eine Kugel. Trifft eine Kugel die andere, überträgt die rollende Kugel ihre Energie auf die ruhende. In unserem Fall sind 600 Kugeln im Spiel, aufgereiht hintereinander.
Ein Profibillardspieler wurde engagiert. Einmal darf er stoßen. Wird er es damit schaffen, die erste wie auch die letzte Kugel in Bewegung zu setzen?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Das schnelle Pendel

Ein Pendel schwingt. Hin und her und her und hin… Das ist uns zu langsam. Wir wollen ein schnelles, rasantes Pendel. Aber wie bringt man ein Pendel dazu, so richtig Fahrt aufzunehmen?
Wir starten eine ganze Reihe von Versuchen. Und landen schließlich mit zwei Kränen, mehreren Laserpistolen und einem Riesenpendel in einer Sporthalle. Eine Geschwindigkeit von 100 Kilometern pro Stunde, diese Marke wollen wir erreichen. Dafür geben wir alles.

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Stimmprobe

Können wir mit bloßer Stimmgewalt ein Glas zerspringen lassen? Professionelle Sänger und Profi-Sportler stellen sich dieser Herausforderung. Jeweils drei Minuten lang setzen sie dem Glas mit ihrer Stimme zu. Doch sie alle scheitern; die erste Runde geht an das Glas. Mit entsprechender Technik dagegen klappt es: ein durchdringender Ton – von einem Tongenerator erzeugt – und das Glas zerspringt. Aber worauf kommt es dabei an? Spielen Tonhöhe und Lautstärke eine Rolle oder etwas ganz anderes? Unsere Probanden geben nicht auf. Ob sie es in der zweiten Runde schaffen?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Schallparade

Wir können Schall hören, aber nicht sehen – die Schallgeschwindigkeit ist also eine unsichtbare Größe. Aber können wir sie trotzdem sichtbar machen? Ein Experiment soll Aufschluss geben: 86 Flaggenschwenker reihen sich auf einer 1,7 Kilometer langen geraden Straße auf. Ein Klang ertönt: Jeder hebt seine Flagge genau dann, wenn er diesen Klang hört. So müsste sich der Weg des Schalls verfolgen und die Schallgeschwindigkeit messen lassen. Ob das wirklich funktioniert?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Das Geheimnis der Parabolantenne

Alle Parabolantennen haben die gleiche Form – die einer Parabel. Sie können Radiowellen aus den Tiefen des Alls empfangen, indem sie die schwachen Signale bündeln. Aber wie funktioniert das genau? Um das herauszufinden, haben wir einen Parabolspiegel im Studio aufgestellt. Wir lassen Bälle in den Parabolspiegel fallen und beobachten, wo diese aufkommen und wohin sie springen. Ob es uns so gelingt, das Geheimnis der Parabolantenne zu lüften?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

In der Sonne brutzeln

Sonnenstrahlen können sehr heiß sein, aber sind sie auch heiß genug zum Kochen? Aus vielen kreisförmig angeordneten Spiegeln bauen wir einen Solarkocher. Mit den Spiegeln bündeln wir die Sonnenstrahlen auf den Boden einer Bratpfanne. Ein Drei-Gänge-Menu soll gezaubert werden: Suppe, Gemüse und als Hauptgang ausgerechnet Steak! Um das zu braten, braucht man große Hitze und... Fingerspitzengefühl. Unser Chefkoch hat noch nie mit Sonnenlicht gekocht. Ob ihm das Debüt gelingt?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Strampeln für Strom

Fahrradfahren und dabei Strom erzeugen? Keine Frage, denn mit dem Tritt in die Pedale können wir einen Generator antreiben. Aber wie viel Strom lässt sich mit reiner Muskelkraft erzeugen? Gelingt es uns, ein Karussell in Schwung zu bringen? Und die Festbeleuchtung soll auch angehen – insgesamt macht das 3500 Watt. Einer allein wird es kaum schaffen, aber für ein Team durchtrainierter Radprofis sollte das eigentlich kein Problem sein... Oder etwa doch?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Zitronensaft auf Rädern

Hängen wir ein Magnesium- und ein Kupferplättchen in Zitronensaft, so entsteht elektrische Spannung, denn Saft und Metalle reagieren miteinander. Wir können einen Propeller antreiben. Ob wir mit Zitronensaft auch ein Auto zum Laufen bringen können? Das testen wir auf der Rennstrecke – mit einem ganz speziellen Rennwagen... Mit 1400 Zitronenbatterien bestückt, schicken wir ihn an den Start. Eine Strecke von 200 Metern soll er bewältigen. Ob das zu schaffen ist?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Ein Bild mit Anziehungskraft

Wie kopiert ein Kopierer eigentlich? Wenn wir ein Dokument einlegen, wird es belichtet, eingelesen und dann kopiert. Damit das klappt, erzeugt die Maschine elektrostatische Ladung – und zwar exakt an den Stellen, die, entsprechend dem Original-Dokument, bedruckt werden sollen. Und natürlich müssen wir Toner in den Kopierer füllen, der von der Ladung angezogen wird.
Ob wir mit elektrostatischer Ladung und Toner – aber ohne Kopierer – auch selbst ein Poster drucken können? Wir versuchen es im großen Stil, mit besonders leistungsstarken Ladepistolen...

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Der magnetische Ninja

Ein Magnet Marke Eigenbau? Nichts leichter als das! Kupferdraht um einen Nagel wickeln, die Enden des Drahts abisolieren, damit man ihn an eine Batterie anschließen kann... und fertig ist der Elektromagnet! Je größer die Anzahl der Wicklungen um den Nagel, desto stärker der Magnet. Aber kann so ein Magnet auch das Gewicht eines erwachsenen Mannes halten?
Der blaue Ninja muss es herausfinden: Er verfolgt seinen roten Kontrahenten, der ihm ein Geheimdokument gestohlen hat. Um den roten Ninja zu stellen, muss der blaue Ninja eine Stahlwand bezwingen – sein einziges Hilfsmittel: Elektromagnete!

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Die Eislupe

Wenn wir Papier im Sonnenlicht unter eine Lupe halten, brennt es, denn die Lupe bündelt die Sonnenstrahlen. Sie werden im Brennpunkt so heiß, dass sich das Papier entzündet. Aber wie wird Licht gebündelt? Das Geheimnis steckt in der Form der Lupe: Sie ist gewölbt. Brauchen wir eigentlich Glas oder können wir auch mit Eis Feuer machen, wenn wir es wie eine Lupe formen? Um das herauszufinden, verpasst unser Team einem 200 Kilogramm schweren Eisblock den richtigen Schliff...

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Ein Motorrad unter Druck

Unter Wasser ist die Welt nicht schwerelos. Das wird in unserem Experiment sehr drastisch mithilfe eines Motorrads gezeigt. Wir setzen es dem Druck von 10 000 Metern Tiefe aus. Mit auf Tauchfahrt gehen einige Luftballons. Per Unterwasserkamera beobachten wir das Geschehen. Wer wird die Fahrt in die Tiefe besser überstehen: Maschine oder Ballon?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Eine Klinge aus Wasser

Mit einem Wasserstrahl einen Apfel zerschneiden – ob das möglich ist? Mit einer gewöhnlichen Wasserpistole klappt es nicht: Ihr Strahl ist zu schwach. Auch die Wasser-Pumpgun schafft es nicht, obwohl sie mehr Druck erzeugen kann.
Wir müssen schwereres Geschütz auffahren! Vielleicht kann ein Hochdruck-Straßenreiniger helfen? Die Pumpe des Fahrzeugs kann einen sehr hohen Wasserdruck erzeugen und eine extrem kleine Düse sorgt für einen scharfen Wasserstrahl. Hält der Apfel auch diesem Druck stand oder wird das Wasser so zur Klinge?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Schatten auf Wanderschaft

Wo Licht ist, ist auch Schatten. Aber wie verhält es sich eigentlich genau mit Licht und Schatten? Dieser Frage gehen wir nach. Unser Testobjekt: ein 106 Meter hoher Turm. Seinem Schatten bleiben wir einen Tag lang auf den Fersen – mit einem acht Meter langen Fußabdruck aus Stoff! Im Halbstundentakt setzen wir den Riesenfuß an die Spitze des Turmschattens. So dokumentieren wir den Wanderweg des Schattens, Schritt für Schritt. Doch es wird eine Jagd mit Hindernissen, denn der Schatten hält sich nicht an die Verkehrsordnung: Er wandert in Parkanlagen, auf Baumwipfel, Balkone und sogar hinaus aufs Meer. Und die Zeit läuft, denn nur solange die Sonne da ist, können wir auch den Schatten verfolgen...

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Die Wasserwaage

Wir wollen einen Elefanten ohne Waage wiegen. Aber wie soll das gehen? Legen wir ein Gewicht auf ein Boot, dann sinkt das Boot ein. Erhöhen wir das Gewicht, sinkt das Boot tiefer ein. Das bedeutet also: Bei unterschiedlicher Belastung sinkt das Boot jeweils unterschiedlich tief ein; bei gleicher Belastung sinkt es jeweils gleich tief ein. Klingt ganz einfach!
Also, ein Floß nehmen und zunächst den Tiefgang des Floßes ohne den Elefanten markieren. Dann den Elefanten auf das Floß bugsieren und wieder den Tiefgang des Floßes markieren – diesmal mit dem Dickhäuter. Die Differenz der beiden Markierungen entspricht dem Gewicht des Elefanten. Aber wie viel wiegt er denn nun eigentlich genau?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Licht auf Umwegen

Einen Lichtstrahl wollen wir durch ein Naturkundemuseum lenken, 350 Meter weit! Zwei Gebäude soll er durchqueren, Treppen überwinden, eine Kurve kriegen und zu einer Kiste gelangen. Ein Mädchen sitzt dort im Dunkeln und hofft auf Licht...
Unsere Hilfsmittel: Laserlicht und jede Menge Spiegel. Von einem Spiegel reflektieren wir den Laserstrahl auf den nächsten – zunächst im Zickzack-Kurs durchs Treppenhaus. Jeder Spiegel muss genau im richtigen Winkel ausgerichtet werden. Ob der Lichtstrahl wirklich ans Ziel gelangt?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Der Meister und das Buch

Bücher kann man sammeln, lesen oder auch an ihnen einen Sumoringer in die Luft ziehen. Denn zwischen ihren Seiten stecken enorme Kräfte: die Reibungskräfte. Sie wollen wir nutzen, um den Meister der Sumoringer zu besiegen. Seine Gewichtskraft gegen die Kraft der Buchseiten. Werden wir es schaffen, ihn, nur gehalten von den Seiten zweier Bücher, in die Höhe zu ziehen?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Schwingen bis der Strom fließt

Eine Glühbirne soll zum Leuchten gebracht werden. Die Energie dafür soll vom Erdmagnetfeld kommen. Ein großes Team steht bereit, um Drahtseile entlang der magnetischen Bahnen zu schwingen. Werden die Kräfte der magnetischen Pole ausreichen, um die Glühbirne zum Leuchten zu bringen?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Ein Hubschrauber mit Gummiantrieb

Wenn wir ein Gummiband auseinanderziehen und loslassen, zieht es sich von selbst wieder zusammen. Dabei übt es Kraft aus – Spannkraft. Bündeln wir einzelne Gummibänder zu Strängen, können wir diese Spannkraft erhöhen. Aber wie groß ist sie überhaupt und wofür können wir sie nutzen? Als erstes versuchen wir, mit Gummibändern einen Propeller zu starten. Unser Team macht sich an die Arbeit und knüpft Tausende von Gummibändern zusammen…

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Das Luftballon-Fahrzeug

Viele prall aufgeblasene Ballons und ein Fahrzeug ohne Räder – zusammen ergibt das ein Luftkissenfahrzeug. Wir wollen es samt einem Fahrer in Bewegung versetzen. Gefährt und Fahrer zusammen wiegen über 100 Kilogramm. Können wir dieses massive Fahrzeug in Gang bringen, mit einem Antrieb aus Ballonluft?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

Klaviertransport mit Flaschenzug

Wer etwas Schweres heben möchte, braucht starke Muskeln – oder einen Flaschenzug. Die Rollen eines Flaschenzugs verteilen das Gewicht einer Last gleichmäßig und erleichtern das Hochziehen. Ein Flaschenzug ersetzt also viele Helfer. Was aber, wenn die Last aus einem Klavier besteht und nur ein einzelner Mann am Zugseil steht? Wird er es schaffen, das Klavier hochzuziehen, nur mithilfe einiger Flaschenzüge?

Achtung! Experiment SWR Fernsehen

STAND
Autor/in
Margret Datz