Unsere Lieblingsexponate

Ich bin eine Funktion

Mich fasziniert das Exponat „Ich bin eine Funktion“.

Hier kann ich eine in einem Diagramm vorgegebene Funktion mit meinen eigenen Bewegungen abbilden. Dabei bewege ich mich vor einem Bildschirm auf einem Teppichstreifen, der von 0 bis 4 unterteilt ist, vor und zurück.

Sensoren übertragen meine Schritte, so dass auf dem Bildschirm meine eigene Bewegungskurve über der vorgegebenen Kurve dargestellt wird. Ich erkenne also sofort, ob ich die Kurve richtig nachgehe. Und hierfür ist jede Menge Koordination und Konzentration gefragt!

Ich muss die vorgegebenen Verläufe der Kurve in Vorwärts-oder Rückwärtsbewegungen umsetzen und mich je nach Steigung/Gefälle schneller oder langsamer bewegen bzw. auch einmal stehen bleiben.

Diese Umsetzung von Denkleistung/Überlegungen in eigene Bewegungen finde ich spannend und auch herausfordernd.

Probiert es selbst einmal aus, wenn ihr mal wieder bei uns im explorhino seid.

Viel Spaß!

Claudia, Mitarbeiterin im Schülerlabor

Impulsschleuder

Bei der Impulsschleuder handelt es sich um ein Drahtseil, das vom Boden bis an die Decke des explorhino gespannt ist. Am unteren Ende des Seils befinden sich drei verschieden große Kugeln. Ganz unten befindet sich die größte Kugel, die kleinste ist an oberster Stelle.

Nimmt man nun alle drei Kugeln und wirft sie nach oben, so erhalten die Kugeln einen Schwung, den man in der Physik auch Impuls nennt. Treffen die Kugeln wieder am Boden auf, so geben die untere und die mittlere Kugel ihren Schwung bzw. Impuls an die oberste Kugel ab, weshalb diese erneut am Drahtseil in die Höhe steigt. Da an die kleinste Kugel der Impuls der beiden anderen Kugeln abgegeben wurde, erreicht sie eine höhere Höhe als zuvor. Mit genug Schwung kann man die kleine Kugel bis an die Decke des explorhino befördern.

Das Exponat gefällt mir besonders gut, da sich sowohl jüngere als auch ältere Besucher gerne der Herausforderung stellen, die kleinste Kugel an die Decke zu befördern.

Anna-Lena, Mitarbeiterin in der Ausstellung

Schwimmen oder Sinken

Das physikalische Phänomen ‚Dichte‘ zu erklären ist eine echte Herausforderung! Meine Erfahrung zeigt jedoch: durch Schwimmen und Tauchen, Spielen mit Luftmatratzen im Wasser sowie Steinewerfen und generellen Beobachtungen ‚was schwimmt‘, haben die meisten Menschen eine intuitiv korrekte Vorstellung davon, was Dichte bedeutet.

Das ‚Schwimmende Rhino‘ ist mein Lieblingsexponat: nicht nur als Startpunkt für Kurse zum Thema Wasser, Luft oder Dichte, sondern auch, um Besuchern – die von den schönen ‚Blubberblasen‘ angezogen werden – an diesem so simplen Experiment das Phänomen der Dichte näher zu bringen. Das Rhino schwimmt: klar – es scheint ‚leichter‘ zu sein als Wasser bzw. (wissenschaftlich korrekt) es ist leichter als das Wasser, welches von ihm verdrängt wird. Wäre das Rhino noch genauso schwer, aber nur noch so groß wie eine Murmel, würde es untergehen! Da man nun aber leider nicht an das Rhino rankommt, müssen wir eben durch Luftblasen das Wasser, welches das Rhino trägt, leichter machen. Und plötzlich: ist das Rhino schwerer, als das Wasser, welches es verdrängt und es geht unter. Ein tolles, einfaches Exponat zu einem eigentlich sehr komplexen Thema, welches ihr bei eurem nächsten Besuch im exporhino nicht verpassen sollet!

Katharina, Mitarbeiterin im Science Center

Flaschenzug

Mein Lieblingsexponat in der Ausstellung sind die Flaschenzüge.

Man kann die Flaschenzüge nicht verfehlen, sie befinden sich direkt am Anfang der Ausstellung. Drei Sitze nebeneinander angeordnet und an Seilen befestigt, die sich nur darin unterscheiden, dass oben jeweils eine einfache, eine doppelte und eine dreifache Umlenkrolle angebracht ist. Als Besucher möchte man sich sofort auf die einladenden Sitzflächen nebeneinander hinsetzen und an den Seilen hochziehen. Und selbst wenn man das Prinzip des Flaschenzugs bislang noch nicht kennt, wird schnell klar: Das Hochziehen des Sitzes mit einfacher Umlenkrolle bedarf viel mehr Kraft, als an den beiden anderen Sitzen. Möchte man sich also mit geringstem Kraftaufwand am schnellsten hochziehen, sollte man am besten den Sitz mit den meisten Rollen und dem längsten Seil wählen.

Das verstehen schon die Kleinen, so auch meine Tochter. Sie steuert jedes Mal mit viel Freude den äußersten Sitz an, denn so kann sie kräftetechnisch endlich einmal ihren größeren Brüdern überlegen sein! Und die Brüder daneben können ihre Kräfte messen… Und schon wird mit Spaß die goldene Regel der Mechanik verständlich.

Sylvia, Mitarbeiterin im Science Center

Pentomino-Kalender

Mein Lieblingsexponat ist der der Pentomino-Kalender.

Ich finde es klasse, dass man jeden Tag spielen und experimentieren kann – mit immer den gleichen Teilen und es nie langweilig wird.

Man braucht nichts an Vorwissen und es ist selbsterklärend: „einfach“ nur die Teile einsortieren, so dass nur das jeweilige Datum sichtbar ist.

Eine Knobelei bei der ich mich gern hinsetze und erst zufrieden bin, wenn ich es geschafft habe. Dann kann ich mit einem Lächeln in den Tag starten.

Katja, Mitarbeiterin im Schülerlabor

Jakobsleiter

Mein Lieblingsexponat ist die Jakobsleiter.

Sie ist trotz ihres einfachen Aufbaus eines der beeindruckendsten Exponate, die wir hier im Science Center haben. Sie erzeugt nämlich Plasma!

Aber was ist Plasma überhaupt? Plasma ist ein ionisiertes Gas, das heißt geladene Teilchen. Den dadurch sichtbaren Blitz nennt man Lichtbogen. Beeindruckend ist die hohe Temperatur von über 5.000°C und die benötigte Anfangsspannung von über 10.000 Volt. Zum Vergleich: Eine Steckdose hat nur eine Spannung von 230 Volt!

Nun werden die geladenen Teilchen wichtig. Durch diese wird die Luft leitfähig und die benötigte Spannung sinkt. Wer schonmal im explorhino war und die Jakobsleiter ausprobiert hat, hat vermutlich bemerkt, dass der Lichtbogen nicht auf der Stelle bleibt, sondern nach oben steigt. Dies liegt an der Thermodynamik. Die Luft wird durch den Lichtbogen erhitzt und steigt dadurch auf. Dieser „Aufwind“ zieht den Lichtbogen dann mit nach oben.

Diese Lichtbögen werden auch viel in der Industrie verwendet, zum Beispiel zum Schweißen oder in industriellen Öfen. Hier können die hohen Temperaturen nutzbar gemacht werden!

Jonas, Mitarbeiter im Science Center

Welches Teil ist größer?

Eigentlich scheint es ganz einfach, aber es ist doch immer wieder verblüffend. Da liegen zwei gekrümmte Holzteile hintereinander und das eine sieht kleiner aus als das andere. Wenn man die beiden vertauscht ist es plötzlich umgekehrt – nun sieht das andere kleiner aus. Legt man sie aufeinander stellt man plötzlich fest, dass sie beide gleich groß sind. Und obwohl man das jetzt weiß, stellt sich das Phänomen beim erneuten Hintereinanderlegen der beiden Teile wieder ein.

Es ist ein deutliches Beispiel wie unser Gehirn funktioniert. Weil wir die längere gekrümmte Seite des vorderen Teils als Maß für das hintere Teil nehmen und es mit der kürzeren Seite des dahinterliegenden Teils vergleichen, erscheint uns das vordere Teil größer, obwohl es das gar nicht ist. Ein einfaches Exponat – aber ein eindrucksvoller Effekt.

Erika, Mitarbeiterin im Schülerlabor

Klick-Klack

Es steht als Schaustück und Spielzeug auf vielen Büroschreibtischen. Vielen Kindern und Erwachsenen macht es einfach nur Spaß zuzuschauen wie die letzte Kugel weggeschossen wird, wenn man die erste Kugel angehoben und losgelassen hatte. Die Krönung findet das Spiel, wenn man mehrere Kugeln anhebt und ebenso viele daraufhin auf der anderen Seite wegfliegen. Mit einer herrlichen Symmetrie!

Mir gefällt das Exponat wegen seines physikalischen Tiefgangs. Die Erklärung ist nämlich alles andere als trivial. Wenn man die Impulserhaltung alleine zugrunde legt oder wie die Kinder mit dem Schwung argumentiert, findet man schnell eine Erklärung, mit der viele zufrieden sein mögen. Aber erst, wenn man den Impulserhaltungssatz und den Energieerhaltungssatz kombiniert, dann lässt sich die Bewegung als einzig mögliche Lösung darstellen.

Mit Freude und Bewunderung denke ich an ein Mittagessen in der Mensa zurück kurz nach der Eröffnung des Science Center. Ich hatte einigen Professoren der Hochschule von dem Exponat erzählt und es entspann sich eine heiße Diskussion mit seitenweise Berechnungen über dieses und angrenzende Phänomene.

Susanne, Leiterin des Schülerlabors

Eines meiner persönlichen Favoriten ist das Klick-Klack, da es von fast allen unterschätzt
wird. Einige kennen es als „ Tischspielzeug” aus dem Büro oder vom Physikunterricht in der Schule.
Da viele der Ansicht sind, dass sie dieses Exponat schon kennen wird einfach eine Kugel
angeschubst und weitergegangen. Wenn man sich jedoch Zeit nimmt und verschiedene Bewegungen ausprobiert kann man dort lange verweilen.
Man kann beispielsweise verschiedene Anzahlen an Kugeln auslenken oder auch Kugeln von beiden Seiten schwingen lassen.

Das Tolle am Klick-Klack ist, dass sich vieles beobachten lässt, zum einen der Impulserhaltungssatz, die Umwandlung von potentieller Energie in kinetische Energie aber auch Reibung welche man bei diesem Exponat durch das Klacken erkennen kann.

Dieses Exponat hat mich immer wieder zum Staunen gebracht.

Anja, Mitarbeiterin in der Ausstellung

Mir gefällt das Klick-Klack besonders gut. Bei diesem Exponat nimmt man die letzte oder die beiden letzten Kugeln und bewegt sie nach außen und lässt diese dann los. Sie prallen dann auf die anderen ruhenden Kugeln. Dabei bemerkt man, dass sich die letzte oder die beiden letzten Kugeln, die man nicht angefasst hat, wie von Geisterhand auf die andere Seite ausschlagen.

Mich fasziniert besonders, welchen Impuls die Kugeln aufeinander geben, sodass sich ruhende Kugeln ohne sie anzufassen, „allein“ in Bewegung setzen.

Ulrike, Mitarbeiterin im Schülerlabor

Coriolis-Brunnen

Eines meiner Lieblingsexponate ist der Coriolisbrunnen. Benannt nach dem französischen Mathematiker und Physiker Gaspard Gustave de Coriolis.

Wenn an der Kugel in der Mitte des Exponates gedreht wird, ist schön zu beobachten, wie die Wasserstrahlen versuchen, sich am äußeren Rand mit der Drehbewegung mitzudrehen. Dabei ist zu beobachten, dass der Wasserstrahl nicht wirklich hinterher kommt und quasi „nachhinkt“. Wenn man nun den inneren Wasserstrahl beobachtet, wird man feststellen, dass er der Drehbewegung „vorauseilt“.

Wie kann das sein? Der Grund für dieses Phänomen ist die Corioliskraft, aber diese ist eine „Scheinkraft“ – sie existiert nicht.

Insgesamt ist es ein schönes Zusammenspiel aus Winkelgeschwindigkeit und Veränderung des Radius und somit Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit.

Patrick, Mitarbeiter in der Ausstellung

Klebeluft

Wenn ich durch unsere Ausstellung laufe, ertappe ich mich immer wieder dabei, wie ich einen Blick auf das Exponat „Klebeluft“ werfe. Deshalb wird es nun zu meinem Lieblingsexponat gekürt.

Zunächst erscheint bei diesem Exponat alles ganz logisch: Wird ein starker Luftstrom gegen eine Platte gepustet, wird diese weggedrückt. – Ja klar! –
Aber was passiert, wenn die Platte immer näher an die Düse mit der ausströmenden Luft herangeführt wird? Sie wird scheinbar angezogen und klebt an der Düse.

Dieser Widerspruch bringt nicht nur mich zum Staunen, sondern ich beobachte immer wieder Kinder, die mit offenem Mund und vielen Fragezeichen auf der Stirn verblüfft auf das Exponat starren.

Oft gesellen sich andere Kinder und Erwachsene fasziniert vom dem Gesehenen dazu und dann wird gemeinsam das Rätsel um den Bernoulli-Effekt gelöst. Hier zeigt sich beispielhaft, dass Naturwissenschaften Jung und Alt begeistern und Menschen verbinden, weshalb sich ein Besuch des Science Centers nicht nur wegen des Exponats „Klebeluft“ lohnt.

Ach und ohne zu viel vorwegzunehmen, verrate ich schon mal, dass die Platte nicht angezogen, sondern von der Luft im explorhino wie von einer Geisterhand nach oben gedrückt wird.

Das Tolle dabei ist, dass man diesen Versuch ganz einfach auch zu Hause nachmachen kann: Es wird in der Mitte eines A4 Papiers ein Loch geschnitten, passgenau zur Düse eines Föns. Die Düse wird mit ein paar Klebestreifen fest am Papier fixiert. Nun nur noch den Fön auf Kaltluft stellen und ein weiteres A4 Papier von unten an die Düse heranführen und fertig ist das Home-Exponat „Klebeluft“!

Carina, Mitarbeiterin im Schülerlabor