Luftdruck wird in der Wissenschaft der Mittelstufe oft diskutiert, aber da er nicht leicht zu beobachten ist, ist er für einige Schüler schwer zu verstehen. Wenn die Schüler an Experimenten teilnehmen, können sie beobachten, wie der Luftdruck hoch oder niedrig sein kann und wie er sich auf die umgebenden Gegenstände auswirkt. Dieses Gelernte kann auf ein besseres allgemeines Verständnis des Luftdrucks übertragen werden und wie er das Wetter und die Welt um uns herum verändert.
Eine Dose zerquetschen
Während Jungen im mittleren Schulalter gerne damit angeben, eine Dose mit den Händen zu zerdrücken, werden sie auch beeindruckt sein, wenn sie sie mit Luftdruck zerdrücken. Unter Aufsicht von Erwachsenen sollten die Schüler einen Esslöffel Wasser in eine Getränkedose geben und auf einer heißen Platte erhitzen. Sobald Wasserdampf auftaucht, lassen Sie es etwa eine Minute länger erhitzen. Greife mit einer Zange die heiße Dose am Boden und drücke sie schnell umgedreht in eine Schüssel mit kaltem Wasser. Wenn der Wasserdampf schnell abkühlt, sinkt der Druck im Inneren der Dose und der Luftdruck außerhalb der Dose lässt sie laut Steve Spangler Science implodieren.
Luftdruck und Strohhalme
Für dieses Luftdruckexperiment sollten die Schüler eine 2-Liter-Plastikflasche zur Hälfte mit Wasser füllen. Legen Sie einen großen Strohhalm in das Wasser, so dass er über die Oberseite der Flasche hinausragt. Decken Sie die Öffnung der Flasche um den Strohhalm herum mit Ton ab, damit keine Luft außer durch den Strohhalm ein- oder ausströmen kann. Wenn die Schüler den Strohhalm einblasen, wird der Luftdruck in der Flasche erhöht. Dieser Luftdruck drückt auf das Wasser, und da es keinen anderen Ort gibt, entweicht das Wasser durch den Strohhalm.
Die Stärke des Luftdrucks
Die meisten Schüler würden wahrscheinlich denken, dass Luft nicht sehr stark ist; Verwenden Sie dieses Experiment, um ihnen zu zeigen, wie viel Gewicht Luft halten kann. Die Schüler sollten einen Luftdruckmesser verwenden, um den Luftdruck in vier Reifen eines Fahrzeugs zu messen. Messen Sie dann den Bereich, in dem die Reifen den Boden berühren, in Quadratzoll. Wenn die Schüler den Luftdruck des Reifens mit der Oberfläche des Reifens multiplizieren, finden sie heraus, wie viel Gewicht (in Pfund) jeder Reifen hält. Addieren Sie die Ergebnisse aller vier Reifen, um das Gewicht des Autos zu ermitteln. Sie werden feststellen, dass Luft unter Druck sehr stark sein kann.
Geh ein Ei lutschen
Schälen Sie für dieses lustige Experiment mehrere hartgekochte Eier. Legen Sie das Ei auf den Mund einer Glasflasche, die etwas kleiner als das Ei ist, damit das Ei nicht in die Flasche fallen kann. Entfernen Sie das Ei und werfen Sie ein brennendes Streichholz in den Boden der Flasche und ersetzen Sie das Ei. Wenn die Flamme den Sauerstoff in der Flasche verbraucht, erlischt die Flamme und der Luftdruck in der Flasche sinkt. Laut Science Fair Adventure scheint das Ei in die Flasche gesaugt zu werden, aber die höherer Luftdruck außerhalb der Flasche drückt das Ei tatsächlich hinein, während versucht wird, die Luft auszugleichen Druck.