SJf_Wettbewerbs_Broschüre_2007 - Die Goldene Sonne am Calanda

Christian Carrillo
9244 Niederuzwil
1986
Würdigung
Christian Carrillo und Reto Gätzi haben
sich eine sehr interessante naturwissenschaftliche
Frage gestellt: Ist es möglich,
einen Ball nur mit Hilfe eines Vakuums
zum Schweben zu bringen? Trotz negativer
Antwort ist es ihnen gelungen, eine
interessante und einfallsreiche wissenschaftliche
Arbeit durchzuführen und als
Resultat auch eine technisch interessante
Lösung zur Höhensteuerung eines
Heliumballons vorzustellen.
48
Physik / Technik
Reto Gätzi
9107 Urnäsch
1986
Bildungszentrum Mattenhof / BZ Uzwil
Prädikat
Gut
Sonderanerkennung
Metrohm Stiftung Herisau
Experte
Dr. René Richarz
Physiklehrer GIBZ Zug
Floatingball
In unserem Fachgebiet verfolgen wir zwei Ideen, bei denen es darum geht, einen Körper kontrolliert
zum Schweben zu bringen.
Die erste Idee beruht hauptsächlich auf dem archimedischen Prinzip des Auftriebs. Ziel wäre es,
einen Körper so leicht und fest zu konstruieren, dass, wenn man aus diesem einen Teil der Luft
entfernt, er leichter als die Umgebungsluft wird und so in den Schwebezustand kommt.
Eine Kugel wäre dafür die geeignete Form, da das Verhältnis der Oberfläche zum Volumen unter
allen geometrischen Grundkörpern am kleinsten ist. Die Herausforderung besteht darin, dass
der Körper extrem leicht sein muss und gleichzeitig extrem fest, da für die Gewichtsreduktion
ein Vakuum erzeugt werden muss.
Wir machten verschiedene Versuche mit unterschiedlichen Materialien, mussten aber feststellen,
dass entweder die Festigkeit zu gering war, um damit ein genügendes Vakuum zu erzeugen,
oder das Gewicht der Konstruktion höher wurde, als man an Gewicht durch das Luftabsaugen
einsparen konnte. Dies hat uns zu unserer zweiten Idee geführt, die uns realisierbarer erschien.
Ziel dieser Idee ist es, den Auftrieb mittels eines Heliumballons zu erreichen, diesen aber
anhand eines im Ballon befindlichen Körpers, den man im Druck verändern kann, in der
Flughöhe zu steuern.
Durch die Erhöhung des Luftdruckes im Innenkörper wird das System schwerer und sinkt,
durch das Reduzieren des Drucks steigt das System. Die Konstruktion haben wir aus einem
herkömmlichen Latexballon und einer PET-Flasche als Druckkörper gebaut. Die Versuche
zeigten, dass das System funktioniert.
Wir sehen für dieses Funktionsprinzip Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Bereichen
der Luftfahrt, so z. B. im Personen- oder Lastentransport oder für eine geräuschlose Überwachungsstation
in der Luft.