Faszinierendes Physik-Spielzeug für Kinder und Erwachsene (Teil 1/3)

Um in die Welt der Wissenschaft und Technik eintauchen zu können, braucht es neben trögem Schulwissen auch eine gewisse Begeisterung. Diese kommt erst dann auf, wenn Vorgänge beobachtet und Experimente eigenhändig durchgeführt werden können. Deshalb habe ich für euch in diesem Beitrag verschiedenes faszinierendes Physik-Spielzeug für Kinder und Erwachsene zusammengetragen, das als Weihnachtsgeschenk, als Geschenk zum Geburtstag oder einfach zur Veranschaulichung von Effekten und naturwissenschaftlichen Regeln super geeignet ist. Zum vollen Verständnis habe ich den jeweiligen Sinn hinter jedem Spielzeug ebenfalls dazu gepackt.

Euler-Scheibe (Euler’s Disc)

Bei Amazon schlicht und ohne viel Produktbeschreibung als Euler’s Disk angeboten, mag sich der Sinn hinter diesem Physik-Spielzeug nicht gleich erschließen. Der auch Euler-Scheibe oder Eulersche Scheibe genannte Experimentaufbau besteht aus einem Spiegel und einer schweren Platte mit polierten Edelstahl-Rändern. Anders als eine Münze, die man auf der Tischplatte anschnippst und die sich nach kurzem Drehen niederlegt, dreht sich diese Scheibe immer weiter, nimmt sogar Fahrt auf und wird dabei auch hörbar lauter. 

Das physikalische Problem der Energiedissipation einer Scheibe, die rotierend auf einer Oberfläche kaum Reibung hat, wird dabei aufgezeigt. Ein paar Infos gibt’s auch bei Wikipedia.

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Feel Flux

Auch bei dem Produkt namens Feel Flux fehlen eindeutige Angaben zur Sinnhaftigkeit. Jedoch gibt es in der schlecht übersetzten Produktbeschreibung den Hinweis auf „Lenz’s Law“. Damit ist die Lenz’sche Regel (oder: Lenz’sches Gesetz bzw. Regel von Lenz) gemeint, die sich mit elektrischem Strom auseinandersetzt, der durch elektromagnetische Induktion seine Richtung vorgegeben bekommt. Jedoch beschäftigt sich das Spielzeug nicht mit Strommessungen, Kabeln und so weiter, sondern mit dem Effekt, den ein Metallzylinder in Wechselwirkung mit einer magnetischen Kugel erzeugt.

Wie im Video zu sehen ist, verlangsamt der Experimentaufbau die Kugel, die durch den Zylinder fällt, oder besser: schwebt. Wurde das physikalische Prinzip dahinter also verstanden, könnt ihr oder eure Kinder das Physik-Spielzeug in Zweitverwendung für Zaubertricks nutzen ;)

Niedertemperatur-Stirlingmotor

Ein Nieder- oder Niedrigtemperatur-Stirlingmotor erschließt sich auch nicht sofort, obwohl er schon etwas eindeutiger nachvollziehbar ist als etwa eine Euler-Scheibe. Das kleine Gerät veranschaulicht thermische Gesetze und wird dadurch angetrieben, dass es auf eine Wärmequelle gesetzt wird – zum Beispiel auf eine Tasse mit einem Heißgetränk. Durch einen Kolben, der durch einmaliges Anstoßen (bzw. „Anlassen“) des Motors den Wärmetausch im Fuß des Aufbaus immer wieder aufs Neue realisiert, dreht sich das Rad. Hier ein Video dazu (am besten leiser machen, falls ihr gerade Kopfhörer nutzt):

Einen Versuchsaufbau wie im Video gibt es direkt bei Amazon zu bestellen. Bei YouTube findet ihr noch weitere Videos zum Thema, auch mit Aufbau-Erklärungen und dergleichen. Diese sind aber teils recht langatmig. Wissenschaftliche Details zum Stirlingmotor liefert zudem Wikipedia.

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Lichtmühle

Eine auch Lichtrad oder Radiometer genannte Lichtmühle kennen einige von euch vielleicht schon – aus dem Physikunterricht, Omas Anrichte oder dem Kinderzimmer eines physikinteressierten Kindes. Der Versuchsaufbau besteht dabei aus einer Glaskugel mit Unterdruck, in der sich ein Flügelrad befindet. Dessen „Flügel“ sind kleine Plättchen, die auf einer Seite schwarz gefärbt sind. Bei Lichteinfall fängt das Rad an, sich zu drehen.

Der auftretende Effekt geht unter anderem auf die Brown’sche Molekularbewegung und das Impulserhaltungsgesetz zurück. Wenn ihr euch oder euren Kindern die Arbeitsweise der Lichtmühle erklären wollt, findet ihr alle nötigen Angaben in diesem Wiki-Beitrag.

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Wippvogel / Schluckspecht

Der klassische Wippvogel, Schluckspecht oder Trinkvogel ist ein weithin bekanntes Physik-Spielzeug für Kinder und Erwachsene. Ob komplett aus Glas (mit Stoffschnabel) oder in der befiederten Version mit Zylinder (bspw. als Silvester-Gag) – dieses lustige Spielzeug zeigt ebenfalls thermische Gesetze auf. Verdunstung, Unterdruck, Dampf und Wasser; hier kommt einfach alles zusammen. Dieses Video zeigt (wieder mit unnötig lauter Musik) das Spielzeug in Aktion:

Die physikalischen Hintergründe des exzessiven Trinkverhaltens dieses Vogels kann man unter anderem mit diesem Wiki-Artikel verstehen lernen. Aber vielleicht hilft ja auch Probieren statt Studieren ;) 

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