Warum ein Schiff aus Stahl schwimmt
Why a Steel Ship Floats
Eine Knetkugel sinkt. Dieselbe Knete, zu einem Boot mit hohem Rand geformt, schwimmt und trägt sogar Murmeln. Die Kinder bauen Boote aus Knete und Alufolie und finden heraus, dass die Form bestimmt, wie viel Wasser verdrängt werden kann: Das hohle Boot samt Luft darin ist leichter als gleich viel Wasser. So erklärt sich, warum riesige Stahlschiffe schwimmen — und warum ein Leck sie sinken lässt. Bereitet Druck und Auftrieb in Physik 9 und das Konstruieren im Werken vor.
Können & Üben
Schwimmen und Sinken — Vorhersagen, Prüfen, Erklären
workshop60 min · weekly
klassenraum
Ein Predict–Observe–Explain-Workshop mit echtem Wasser, nach der KiNT-Klassenkiste „Schwimmen und Sinken“ (Möller u. a.). Material pro Vierergruppe: eine Wanne, ein großer und ein kleiner Holzklotz, ein Eisennagel, ein Schlüssel, eine Kerze und ein Messer zum Halbieren, eine leere Filmdose mit Deckel, Sand und ein Löffel, eine Balkenwaage, ein Messbecher, 60 g Knete, Alufolie und Murmeln. 1) VORHERSAGEN: Jedes Kind legt die Gegenstände auf ein Blatt mit zwei Feldern „schwimmt“ und „sinkt“ — vorher, ohne Wasser. Die meisten sortieren nach Gewicht. 2) PRÜFEN (Material): Alles ins Wasser. Die Kerze halbieren und beide Hälften testen. Leitfrage: Was haben alle Dinge gemeinsam, die schwimmen? Hinführen auf: Das Material entscheidet, nicht das Gewicht. 3) PRÜFEN (Sanddose): Die leere Dose schwimmt. Löffelweise Sand hinein, bis sie sinkt; daneben auf der Balkenwaage eine gleich große Dose voll Wasser. Leitfrage: Wann sinkt die Sanddose? Hinführen auf: wenn sie schwerer ist als gleich viel Wasser. 4) ERKLÄREN (Knetboot): Die Knetkugel sinkt. Wer baut aus derselben Knete ein Boot, das die meisten Murmeln trägt? Zum Abschluss im Kreis: Warum schwimmt ein Schiff aus Stahl? Danach am Bildschirm den Fall „Warum schwimmt der Baumstamm und nicht der Nagel?“ lesen — die Figuren zeigen dieselben Versuche mit Zahlen.
guide
4–24
Voraussetzungen (1)
Eine Knetkugel sinkt. Nina formt aus derselben Knete ein Boot. Was passiert?
Läuft Wasser in ein Boot, kann es sinken.
Das Knetboot ist leichter als die Knetkugel, aus der es geformt wurde.
Ein Stahlschiff schwimmt, ein Stahlnagel sinkt. Warum?
Welche Alufolie trägt am meisten Murmeln?
Leo legt Murmeln in sein schwimmendes Boot. Was passiert?
Eine hohle, dicht verschlossene Metallkugel kann schwimmen.
Ein Knetboot mit sehr niedrigem Rand sinkt. Was hilft?
Der Teil eines Schiffes, der im Wasser liegt, heiĂźt ___.
Ein 60-g-Knetboot hat einen Boden von 20 cm². Mit welchem Rand schwimmt es sicher?
Ein Boot verdrängt bis zum Rand höchstens 200 ml. Boot und Ladung wiegen zusammen 250 g. Was passiert?
Die Form ist egal, solange Luft im Boot ist.