Ph 11

Heimversuch

Die Wasserrakete

nach Hilscher

Aufbau:
In einen Gummistopfen, der eine Plastikflasche dicht verschließt, bohrt man der Länge nach und zentral mit einem Bohrer ein Loch. In dieses wird ein Fahrradschlauchventil, das man z.B. aus einem alten Schlauch ausschneiden kann, eingesetzt (Längsschnitt durch den Stopfen siehe Abb.). Damit der Ansatzstutzen für die Luftpumpe noch ausreichend aus dem Loch im Stopfen herausragt, muss der Stopfen eventuell ein wenig verkürzt werden.

zu einer guten Bauanleitung aus Sachsen

Durchführung:
Für den Start der Rakete sollte man mit einem Assistenten zusammenarbeiten. Zunächst wird die Rakete ohne Wasser gestartet. Während der Assistent die mit dem präparierten Gummistopfen verschlossene Flasche auf den Kopf gestellt festhält und gleichzeitig mit seinen Fingern den Stopfen vor dem frühzeitigen "Herausschießen" bewahrt (siehe Abb.), pumpt man mit der Luftpumpe ca. 50 - 60 Stöße Luft in die Flasche. Bei ausreichendem Überdruck kann man die Luftpumpe vorsichtig vom Ventil entfernen. Löst der Assistent seinen Griff und rüttelt er gegebenenfalls ein wenig am Gummistopfen, schießt die Rakete los und fliegt ein paar Meter weit. Wiederholt man den Raketenstart auf die gleiche Art, nachdem man in die Flasche 0,2 - 0,5 l Wasser gefüllt hat, fliegt die Rakete, je nach Abschusswinkel, erstaunlich hoch und/oder weit. Zurück bleiben der Gummistopfen und ein nasser Assistent.

Bemerkungen:
Es empfiehlt sich, dieses Experiment im Freien durchzuführen. Die Wasserrakete fliegt wirklich erstaunlich weit, zumal im Vergleich zur "Luftrakete", von der man vielleicht sogar etwas enttäuscht sein wird.
Zum Gelingen des Experiments trägt das richtige Mischungsverhältnis von Luft und Wasser bei: Ist zuviel Wasser in der Flasche, hebt die Rakete unter Umständen gar nicht ab und verspritzt lediglich ihren Treibstoff in der Gegend, da ihr Anfangsgewicht zu groß ist; ist zu wenig Wasser enthalten, bekommt die Rakete nur einen kleinen Impuls vom Treibstoff übertragen und die Flugweite unterscheidet sich nicht wesentlich von der der "Luftrakete". Für die 1,5 l-Getränkeflasche stellten sich Wasserfüllungen im Bereich 0,3 - 0,5 l als erfolgreich heraus. Als anderer wichtiger Faktor entpuppte sich die Anzahl der Luftpumpenstöße (in der Formel für also die Größe ). Diese wird nach oben durch das Vermögen des Assistenten begrenzt, den Stopfen auch noch in der Flasche zu halten, wenn der Innendruck schon beträchtlich erhöht worden ist. Zum Stopfen bleibt anzumerken, dass er sehr beherzt in den Flaschenhals gestoßen werden muss, aber nicht in irgendeiner Weise "verkanten" darf.
In der Literatur wird des öfteren von Startrampen und flugstabilisierenden Bauteilen geschrieben, die aber für das Gelingen des Experiments keineswegs notwendig sind. Mit seiner zweiten Hand kann der Assistent gut der Rakete als Startrampe dienen.
Schließlich sei erwähnt, dass die Plastikflasche zwar stumpf geformt ist, aber dennoch aus hartem Material besteht. Man sollte also vermeiden, auf Menschen zu zielen (wobei man als Assistent bei senkrechten Starts an sich selbst zuerst denken sollte ...). Eine größere Gefahr geht eher vom Stopfen aus, der sich auch in ein Geschoss verwandeln, im Gegensatz zur Flasche allerdings als solches "ins Auge gehen" kann. Keine der verwendeten Flaschen platzte, sie gingen höchstens im Grundstück des Nachbarn verloren.
Der Assistent wird in jedem Falle nass. Aber was ist das angesichts der Möglichkeit, zuzusehen, wie eine Fanta-Flasche majestätisch vor blauem Himmel zum First des Gebäudes aufsteigt, um nach einem annähernd parabelförmigen Flug im jenseitigen Feuchtbiotop zu landen ...


Material:

zur Erklärung
nur auf CD