Anleitung zum Bau eines Raketenautos

Autor/inn/en:
Publikation:	1.1.1999
Lernstufen:	2, 3
Übersicht:	Bau eines leichten Fahrzeugs mit Luftantrieb
Ziele:	Etwas zusammenbauen, befestigen, verändern. Die Bestandteile eines Gegenstandes sowie die Funktion der einzelnen Bestandteile entdecken. Sich bewusst werden, dass Luft existiert und dass Luft Materie ist.
Angestrebte Kenntnisse:	Materie und Gegenstände, Existenz von Luft
Dauer:	2 Unterrichtsstunden
Material:	eine 10 mm dicke Leichtschaumplatte (z.B. eine Kapa-Platte). Für die Plattform des Autos wird ein 15cm×10cm großes Stück benötigt, plus mindestens drei 5cm×5cm große Stücke für die Halterung des Luftballons. Mit einer Platte von 50cm×70cm lassen sich mindestens 12 Autos anfertigen. 4 Zellstoff- oder Styroporkugeln mit einem Durchmesser von ca. 2 bis 3 cm. Man kann aber auch Flaschendeckel aus Plastik nehmen. 2 Holzspieße 2 starre Strohhalme 1 Luftballon Klebeband Kleber (möglichst starker) das Gehäuse eines Kugelschreibers (ca. 8 cm lang, Bic oder ähnlich) der Deckel eines Kugelschreibers Büroklammern (eventuell als Ersatz für das Klebeband), um die Radachsen mit der Plattform zu verbinden
Herkunft:	La main à la pâte, Paris

Im Folgenden finden Sie eine technische Anleitung zum Bau eines kleinen Autos mit Luftballonantrieb. Das Auto besteht aus einer Plattform mit vier Rädern. Es wird durch die Luft angetrieben, die aus einem Luftballon ausströmt.

Abb. 1: Das fertige Raketenauto

Funktionsprinzip

Das Fahrzeug rollt. Es bewegt sich selbständig fort, wenn man den Kugelschreiberdeckel entfernt. Natürlich muss vorher der Luftballon aufgeblasen und alle Teile richtig zusammengefügt sein.

Abb. 2: Die einzelnen Bestandteile des Raketenautos

Wichtig!: Die Kapa-Plattenstücke und die Kugelschreibergehäuse werden im Vorhinein von der/dem Lehrenden zurechtgeschnitten (als Sicherheitsmaßnahme, weil zum Zerschneiden der Platte ein Cutter verwendet wird).

Bau des Raketenautos

1. Schritt: Die Halterung

Es werden drei Stück Kapa-Platte übereinandergeklebt und anschließend auf die 10 cm × 15 cm große Plattform geklebt.

Anmerkung: Die genaue Position der Halterung auf der Plattform hat keinen Einfluss darauf, wie sich das Auto fortbewegt. Wenn die Halterung zu niedrig ist, kann man sie mit weiteren Kapa-Plattenstücken erhöhen. Die genaue Größe der Plattform ist ebenfalls unwichtig. Wichtig ist nur, dass der sich entleerende Luftballon das Fortbewegen des Autos nicht behindert, d.h. er darf weder den Boden noch die Räder berühren.

Abb. 3: Bau der Halterung

2. Schritt

Das Gehäuse des Kugelschreibers wird 2 bis 3 cm tief in die Luftballonöffnung geschoben und beides mit Klebeband umwickelt. Es sollte überprüft werden, dass die Verbindungsstelle dicht ist.

Abb. 4: Einführen des Kugelschreibergehäuses in die Öffnung des Luftballons

3. Schritt

Luftballon und Stift werden auf der Halterung befestigt. Der Luftballon muss auf der Plattform aufliegen und das Kugelschreibergehäuse ca. 4 cm über den Rand hinausragen.

Wenn der Luftballon nicht mittig positioniert ist, macht das nichts. Wichtig ist, dass das Kugelschreibergehäuse in der Verlängerung der Plattform liegt (parallel zur Längsachse).

Nun wird der Kugelschreiberdeckel auf das Kugelschreibergehäuse gesteckt. Wenn der Deckel nicht fest aufsitzt, sollte er mit etwas Klebeband am Gehäuse befestigt werden.

Abb. 5: Befestigung der Halterung auf der Plattform

4. Schritt: Die Führungen für die Radachsen

Zwei 10 cm lange Stücke eines Strohhalmes werden mit Klebeband auf der Plattform befestigt, jeweils in einem Abstand von 3 cm vom vorderen und hinteren Rand.

Anmerkung: Mit den hier angegebenen Maßen wird das Auto sehr stabil, die Maße können aber natürlich leicht variiert werden.
Die Kinder werden vielleicht nicht daran denken, dass die beiden Radachsen unbedingt parallel sein müssen. Auch nicht daran, dass sie senkrecht zur Längsachse der Plattform sein müssen, wenn das Auto gut vorankommen soll. All das können die Kinder erkunden.

Um die Radachsenführungen zu befestigen, kann man auch Büroklammern verwenden (als U aufgebogen).

Abb. 6: Befestigung der Radachsenführungen

5. Schritt: Die Räder

Die Räder bestehen aus Zellstoff- oder Styroporkugeln. Sie werden auf Holzspieße gesteckt, die als Achsen dienen.

Der Holzspieß muß mindestens 1 cm tief in der Kugel stecken. Mit etwas Kleber an der Einstichstelle wird das Ganze stabiler. Dann sind die "Räder" fest mit der Achse verbunden und können nicht frei drehen.

Die Holzspieße sollten so lang sein, dass die Räder nicht an der Plattform entlang reiben (ca. 13 cm, wenn die Strohhalme 10 cm lang sind). Wenn sie zu kurz sind, drehen sich die Spieße im Strohhalm nicht.

Anmerkung: Die Kinder werden vielleicht nicht daran denken, den Spieß in den Strohhalm zu stecken, bevor die zweite Kugel befestigt wird.
Man kann die Zellstoff- oder Styroporkugeln auch durch Flaschendeckel (aus Plastik) ersetzen.

Abb. 7: Befestigung der Räder

Vorschlag für einen Unterrichtsablauf

Diese zwei Technologiestunden, in denen ein luftangetriebenes Auto gebaut wird, können wie folgt ablaufen:

Entweder lässt man die Kinder selbständig bauen und bespricht anschließend die aufgetretenen Probleme. Dabei werden die Kinder aufgefordert, Lösungsvorschläge zu machen. (Die Schwierigkeit liegt vor allem in der Befestigung der Räder und dem Einsetzen der Achsen. Auch die Befestigung des Luftballons sorgt für Überraschungen im Hinblick auf die Richtung!)
Oder der Bau erfolgt mit Hilfe einer schriftlichen Anleitung, um allzu viele technische Probleme zu umgehen.

Diese Anleitung kann natürlich beliebig variiert werden.