Schwebendes Gespenst mit statischer Elektrizität
Ein 9 × 17 cm großes Gespenst aus einer sehr dünnen Plastiktüte schwebt in der Luft, 10–30 cm über einem mit Wolle geriebenen Luftballon, und fliegt über einen Friedhof aus Karton mit Grabsteinen und Mond. Ein selbst gebautes Elektroskop aus Alufolie zeigt, dass Gespenst und Luftballon die gleiche Ladung haben und sich deshalb abstoßen.
Was das Kind lernt
- Dass beim Reiben zweier Materialien Elektronen vom einen zum anderen wandern: Eines wird negativ (−) geladen, das andere positiv (+).
- Dass sich gleiche Ladungen abstoßen (das Gespenst schwebt über dem Luftballon) und verschiedene sich anziehen (das Gespenst klebt an der Hand oder an der Wand).
- Dass auch ein ungeladener Gegenstand von einem geladenen angezogen wird, weil sich seine Ladungen umordnen (Influenz).
- Dass Luftfeuchtigkeit Gegenstände entlädt: Statische Elektrizität funktioniert bei trockener Luft viel besser.
- Wie man mit einem Ladungsanzeiger (Elektroskop) herausfindet, ob etwas geladen ist und ob seine Ladung gleich oder anders als eine andere ist.
Vorher vorbereiten
- Drucke die Vorlagen in 100 % aus (ohne „an Seite anpassen“) und prüfe mit einem Lineal, dass die rote Linie in der Kopfzeile 50 mm misst.
- Wähle einen trockenen Tag und einen trockenen Raum: weg vom Bad und von der Küche, während gekocht wird, ohne Luftbefeuchter. Bei laufender Heizung klappt es meist sehr gut. Wenn du ein Hygrometer hast, sollte die Luftfeuchtigkeit unter 50 % liegen.
- Teste die Tüte vor der Einheit: Schneide einen Streifen von 3 × 15 cm ab, reibe ihn mit der Wolle auf dem Tisch und heb ihn hoch: Wenn er an deiner Hand klebt oder deinen Fingern „hinterherläuft“, ist sie geeignet.
- Blas den Luftballon auf Ø 25–30 cm auf und knote ihn zu (ein Erwachsener); halte einen zweiten als Ersatz bereit.
- Bei kleinen Kindern: Schneide Boden, Hintergrund, Ring und Deckel aus Wellpappe vorher mit dem Cuttermesser zu.
- Wasch und trockne deine Hände gut ab: Feuchte Hände entladen das Gespenst, wenn du es berührst.
Materialien und Werkzeuge
- Sehr dünne Plastiktüte — 1 (ein Stück von 20 × 25 cm reicht)
Polyethylen von 8–15 µm, eine, die knistert wie Seidenpapier: kleiner, möglichst dünner Müllbeutel (weiß, 10 l), Folienhülle aus der Reinigung oder Obstbeutel, sofern er nicht kompostierbar ist - Latexluftballon — 1 (besser 2, falls einer platzt)
rund, auf Ø 25–30 cm aufgeblasen; einfarbig, ohne metallische Aufdrucke - Wolltuch — 1
trockene Wollsocke, Wollschal oder Wollpullover - Wellpappe — 2 Platten von 30 × 20 cm
einwellig, 3–4 mm (Versandkarton), flach - Dünner Karton — 1 aufgeschnittene Müslischachtel
für Grabsteine und Stützwinkel; die graue Seite nach außen zum Anmalen - Gelber Fotokarton — 1 Quadrat von 8 × 8 cm
160–250 g/m², für den Mond - Schwarzer Permanentmarker — 1
feine oder mittlere Spitze; schreibt auf Plastik - Große Büroklammer aus Metall — 1
aus blankem Draht (ohne farbige Plastikhülle), 32–50 mm - Alufolie aus der Küche — 1 Stück von 15 × 15 cm
die normale, dünne (11–16 µm); nicht die extrastarke - Fester durchsichtiger Plastikbecher — 1
9–12 cm hoch mit einer Öffnung von Ø 7–9 cm, sauber und ganz trocken - Bastelkleber oder Klebestift — 1
Bastelkleber für Karton auf Karton; Klebestift zum Aufkleben der Vorlagen - Klebeband — 1 Rolle
durchsichtig, zum Verstärken der Verbindungen und zum Befestigen des Ballonrings - Klammern oder Büroklammern — 4
um die Tüte beim Ausschneiden zwischen zwei Blättern festzuhalten - Temperafarben oder Filzstifte — nach Belieben
Dunkelblau oder Schwarz für den Himmel, Grau für die Grabsteine
Werkzeuge
- Schere — Vorlagen, Gespenst, Grabsteine und Alufolie ausschneiden
- Cuttermesser, Metalllineal und Schneidematte — die Wellpappe für Boden, Hintergrund und Scheiben schneiden Erwachsene
- Bleistift und Lineal — Positionslinien anzeichnen
- Leerer Kugelschreiber — die Falzlinien der Grabsteine und Stützwinkel rillen
- Vorstecher oder Schaschlikspieß — die Mitte des Elektroskop-Deckels durchstechen Erwachsene
- Kleine Zange (optional) — die Büroklammer gerade biegen und den Haken formen
Teile und Vorlagen
- A · Boden des Friedhofs ×1 — Wellpappe 3 mm
- B · Hintergrund (Himmel) ×1 — Wellpappe 3 mm
- C · Mond ×1 — gelber Fotokarton 200 g/m²
- D · Großer Grabstein ×1 — dünner Karton (Müslischachtel)
- E · Kleiner Grabstein ×2 — dünner Karton (Müslischachtel)
- F · Stützwinkel des Hintergrunds ×2 — dünner Karton (Müslischachtel)
- G · Gespenst ×1 — sehr dünne Plastiktüte (8–15 µm)
- H · Ring für den Luftballon ×1 — Wellpappe 3 mm
- I · Deckel des Elektroskops ×1 — Wellpappe 3 mm
- J · Blättchen des Elektroskops ×1 — Alufolie aus der Küche
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Schritt für Schritt
Teste die Tüte und die Luft
Schneide einen Streifen von 3 × 15 cm aus der Tüte. Leg ihn flach auf den Tisch, reibe ihn 10-mal mit dem Wolltuch und heb ihn an einem Ende hoch. Halte die andere Hand in 5 cm Abstand daneben: Der Streifen muss sich zu deinen Fingern hin bewegen.
1 Reibe einen 3 × 15 cm großen Tütenstreifen 10-mal mit der Wolle 2 Halte die andere Hand daneben: Der Streifen bewegt sich zu deinen Fingern Prüfe: Bewegt sich der Streifen nicht, ist die Tüte zu dick oder die Luft zu feucht: Probiere eine andere Tüte oder wechsle den Raum, bevor du weitermachst.Tipp: Tüten, die knistern wie Seidenpapier (Polyethylen hoher Dichte), sind die besten.Pause das Gespenst ab
Schneide ein Stück von 20 × 25 cm aus der Tüte. Mach ein Sandwich: Vorlage G oben, Tüte in der Mitte und ein Blatt Papier unten. Halte die vier Ecken mit Klammern fest, damit die Tüte nicht verrutscht.
1 Vorlage oben, Tüte in der Mitte und ein Blatt Papier unten 2 Halte die vier Ecken mit Klammern fest, damit nichts verrutscht Tipp: Wenn die Tüte doppellagig ist (oben offen), nimm nur eine Lage: Schneide die Seiten auf und trenne die Lagen.Schneide das Gespenst aus
Schneide alle drei Lagen auf einmal an der Linie der Vorlage G aus, langsam und mit der Scherenspitze. Schneide jeden Tentakel bis oben ein (7 Streifen von 10 mm, 60–72 mm lang). Nimm die Klammern ab und löse das Gespenst von den Papieren.
1 Schneide alle drei Lagen auf einmal entlang der Linie aus 2 Schneide jeden Tentakel bis zum Körper ein: 7 Streifen von 10 mm 3 Die 7 Tentakel sind bis zum Körper getrennt Prüfe: Die 7 Tentakel müssen bis zum Körperansatz voneinander getrennt sein: Hängen sie oben zusammen, spreizen sie sich beim Aufladen nicht.Mal das Gesicht
Leg das Gespenst auf die Vorlage G und pause mit dem Permanentmarker die beiden Augen (8 × 12 mm) und den Mund ab. Mal wenig und ohne zu drücken: Die Tinte wiegt fast nichts, aber zerknittertes Plastik schwebt schlechter. Lass es 1 Minute trocknen.
1 Pause Augen und Mund mit dem Permanentmarker ab 2 Mal wenig und ohne zu drücken; lass es 1 Minute trocknen Tipp: Mach gleich ein oder zwei weitere Gespenster, solange du die Tüte da hast: So bekommt jedes Kind eines.Schneide Boden und Hintergrund zu Erwachsene
Klebe die Vorlagen A (250 × 130 mm) und B (250 × 160 mm) mit dem Klebestift auf Wellpappe und schneide sie mit Cuttermesser und Metalllineal aus. Schneide auch den Ring H (Ø 80 mm mit einem Loch von Ø 50 mm) und den Deckel I (Ø 100 mm) aus.
1 Ein Erwachsener schneidet A, B, H und I mit Cuttermesser und Metalllineal 2 Boden A, Hintergrund B, Ring H und Deckel I sind fertig Prüfe: Der Hintergrund B muss gerade sein: Stell ihn hochkant auf den Tisch, er darf nicht wackeln.Mal den Himmel an und klebe den Mond auf
Mal den Hintergrund B dunkelblau oder schwarz an. Schneide den Mond C aus gelbem Fotokarton aus (Ø 70 mm), zeichne seine Krater ein und klebe ihn mit dem Klebestift in den markierten Kreis oben rechts auf B.
1 Mal den Hintergrund B dunkelblau oder schwarz an 2 Klebe den Mond C in den markierten Kreis 3 Nachthimmel mit Vollmond Tipp: Mal den Boden A dunkelgrün oder braun an: Er sieht dann aus wie das Gras auf dem Friedhof.Stell den Hintergrund auf
Schneide die beiden Stützwinkel F aus dünnem Karton aus und rille ihre zwei Falzlinien. Stell den Hintergrund B auf die Linie des Bodens A, die 40 mm vom hinteren Rand entfernt ist, klebe hinten einen Streifen Klebeband entlang der Verbindung und klebe die beiden Stützwinkel F hinten auf ihre Linien (30 mm von jeder Seite).
1 Rille die beiden Falzlinien jedes Stützwinkels F und falte sie 2 Hintergrund B steht 40 mm vom hinteren Rand, die Stützwinkel F dahinter 3 Drück von vorne leicht an: Der Hintergrund knickt nicht ein Prüfe: Drück den Hintergrund von vorne leicht an: Er darf nicht nach hinten umknicken.Stell die Grabsteine auf
Schneide den großen Grabstein D und die beiden kleinen E aus dünnem Karton aus. Falte die Lasche jedes Grabsteins an der Falzlinie nach hinten (15 und 12 mm). Gib Kleber auf die Laschen und klebe sie auf die Linien des Bodens A, mit den Grabsteinen aufrecht.
1 Schneide Grabstein D und die beiden E aus und falte ihre Laschen nach hinten 2 Gib Kleber auf die Lasche und klebe sie auf ihre Linie auf dem Boden 3 Die drei Grabsteine stehen von allein Prüfe: Die drei Grabsteine müssen von allein stehen, mit etwas Abstand zum Hintergrund.Bereite den Luftballon und seinen Ring vor Erwachsene
Klebe den Ring H mit zwei Stücken Klebeband auf den markierten Kreis rechts auf dem Boden A. Blas den Luftballon auf Ø 25–30 cm auf (ein Erwachsener), knote ihn zu und leg ihn auf den Ring, damit er nicht wegrollt.
1 Klebe den Ring H mit zwei Stücken Klebeband auf seinen Kreis auf dem Boden 2 Blas den Luftballon auf Ø 25–30 cm auf und leg ihn auf den Ring Tipp: Blas ihn nicht ganz prall auf: Ein sehr straffer Luftballon platzt beim Reiben leichter.Lade den Luftballon auf
Reibe die obere Hälfte des Luftballons 20-mal mit dem Wolltuch (oder an deinen trockenen Haaren), immer in dieselbe Richtung und mit etwas Druck. Halte den Luftballon von jetzt an nur noch am Knoten.
1 Reibe die obere Hälfte des Luftballons 20-mal mit der Wolle 2 Halte den Luftballon am Knoten: Die Papierschnipsel springen zu ihm Prüfe: Halte ihn in 3 cm Abstand an deine Haare oder an ein paar Papierschnipsel: Die Haare stellen sich auf, und die Schnipsel springen zum Luftballon.Lade das Gespenst auf
Leg das Gespenst flach auf den Tisch (aus Holz oder Kunststoff, sauber und trocken). Halte es mit einem Finger am Kopf fest und reibe es 15-mal mit dem Wolltuch, vom Kopf bis zu den Tentakelspitzen.
1 Halte den Kopf fest und reibe 15-mal vom Kopf bis zu den Spitzen 2 Das Gespenst ist von einem Ende zum anderen geladen Tipp: Reibe das ganze Gespenst, auch die Tentakel: Jeder geladene Streifen stößt die anderen ab, und so spreizt es sich wie eine Qualle.Löse das Gespenst ab und lass es los
Heb das Gespenst mit zwei Fingern an der Kopfspitze hoch: Die Tentakel spreizen sich von allein. Halte den geladenen Luftballon etwa 20 cm darunter und lass das Gespenst los (oder gib ihm einen kleinen Stups nach oben), damit es zum Luftballon hin fällt.
1 Heb es am Kopf hoch: Die Tentakel spreizen sich fächerförmig 2 Halte den Luftballon 20 cm darunter und lass das Gespenst los Prüfe: Die Tentakel müssen sich beim Hochheben fächerförmig spreizen: Das ist das Zeichen, dass es gut geladen ist.Tipp: Wenn es beim Loslassen an deinen Fingern klebt, schüttle es mit einem kleinen Stups ab: Deine Hand zieht es an, weil sie nicht geladen ist.Lass es über dem Friedhof schweben
Halte den Luftballon 10–20 cm unter dem Gespenst und folge ihm sanft, wenn es zur Seite abdriftet. Führ das Gespenst über die Grabsteine und den Mond, ohne dass es etwas berührt.
1 Folge dem Gespenst mit dem Luftballon, immer genau darunter 2 So nicht: In der Nähe der Wand klebt das Gespenst fest 3 Es soll mindestens 5 Sekunden schweben, ohne etwas zu berühren Prüfe: Das Gespenst muss mindestens 5 Sekunden schweben, ohne den Luftballon zu berühren.Tipp: Halte das Gespenst von der Wand, der Lampe und deinem Körper fern: Sie alle ziehen es an. Fällt es herunter, lade Luftballon und Gespenst neu auf.Baue das Elektroskop Erwachsene
Bieg die Büroklammer gerade und forme am unteren Ende einen Haken von 10 mm. Stich ein Loch in die Mitte des Deckels I und steck die Büroklammer hindurch, sodass 30 mm oben herausschauen und der Haken 40 mm unterhalb hängt. Forme am oberen Ende eine Alukugel von Ø 20 mm. Falte den Streifen J (12 × 70 mm) in der Mitte, häng ihn an den Haken und setz den Deckel auf den Becher.
1 Bieg die Büroklammer gerade und forme einen Haken von 10 mm 2 Ein Erwachsener sticht mit dem Vorstecher ein Loch in die Mitte des Deckels I 3 Kugel oben, Blättchen am Haken und Deckel auf dem Becher Prüfe: Die beiden Alublättchen müssen zusammen herunterhängen, ohne die Becherwände zu berühren.Weise die Ladungen nach
Halte den geladenen Luftballon in 5 cm Abstand an die Kugel, ohne sie zu berühren: Die Blättchen spreizen sich. Nimm ihn weg: Sie gehen wieder zusammen. Berühre die Kugel mit dem Luftballon, dreh ihn dabei, und nimm ihn weg: Die Blättchen bleiben gespreizt. Halte jetzt das geladene Gespenst daneben: Spreizen sich die Blättchen weiter, hat es die gleiche Ladung wie der Luftballon.
1 Nähere den Luftballon, ohne zu berühren: Die Blättchen spreizen sich 2 Berühre die Kugel mit dem Luftballon, dreh ihn dabei und nimm ihn weg 3 Nähere das Gespenst: Spreizen sie sich weiter, hat es die gleiche Ladung Prüfe: Die Blättchen spreizen sich unten um mindestens 1 cm, wenn du den Luftballon näherst.Tipp: Um das Elektroskop zu entladen, berühre die Kugel mit dem Finger: Die Blättchen fallen sofort zusammen.
Funktioniert es? Der Test
Lade in einem trockenen Raum Luftballon und Gespenst auf (Schritte 10 und 11), lass das Gespenst über dem Luftballon los und zähl, wie viele Sekunden es schwebt, ohne etwas zu berühren. Wiederhole das 3-mal und miss mit einem Lineal, in welcher Höhe über dem Luftballon es bleibt.
Was passieren soll: Schätzung bei trockener Luft (Luftfeuchtigkeit unter 50 %): Das Gespenst schwebt pro Wurf 5–20 s lang 10–30 cm über dem Luftballon, mit fächerförmig gespreizten Tentakeln. Nach 3–5 Würfen verliert es Ladung, und du musst neu reiben. Bei feuchter Luft (über 65 %) hält es vielleicht nur 1–2 s oder schwebt gar nicht.
Wenn etwas nicht klappt
- Das Gespenst fällt auf den Luftballon und bleibt kleben — Das Gespenst war nicht (oder kaum) geladen: Der Luftballon zieht es durch Influenz an, wie ein Stück Papier. Lösung: Warte 1–2 Sekunden: Beim Berühren des Luftballons übernimmt es meist dessen Ladung und springt weg. Wenn nicht, reibe es noch einmal 15-mal mit der Wolle auf dem Tisch.
- Die Tentakel spreizen sich beim Hochheben nicht — Zu wenig Ladung: feuchte Luft, nasser Tisch, feuchte Hände oder eine Tüte, die sich schlecht auflädt (manche kompostierbaren). Lösung: Wechsle in einen trockenen Raum (mit Heizung), trockne dir die Hände, reibe auf einem trockenen Holz- oder Kunststofftisch und probiere eine andere, dünnere Tüte.
- Es weicht zur Seite aus und fällt auf den Boden — Das ist normal: Die Abstoßung hält es nach oben, aber nicht seitlich; sobald es abdriftet, schiebt der Luftballon es noch weiter weg. Lösung: Folge dem Gespenst mit dem Luftballon und bewege ihn langsam, damit er immer genau darunter ist. Übe mit kurzen Würfen.
- Es klebt an der Hand, an der Kleidung oder an der Wand — Ungeladene Dinge (dein Körper, die Wand) ziehen es durch Influenz an. Lösung: Löse es mit einem kleinen Stups, halte mindestens 50 cm Abstand zu Wänden und Möbeln und halte den Luftballon nur am Knoten, mit ausgestrecktem Arm.
- Der Luftballon verliert die Ladung sofort — Feuchte Haare oder Haare mit Spülung, nasses Tuch oder feuchte Luft; auch das Anfassen des Luftballons mit der Hand. Lösung: Nimm ein trockenes Wolltuch, reibe 20-mal hintereinander und halte den Luftballon nur am Knoten.
- Das Gespenst ist schwer und fällt, obwohl es geladen ist — Tüte zu dick (über 20 µm) oder Gespenst zerknittert. Lösung: Nimm eine dünnere Tüte oder drucke die Vorlage G in 70 % aus, um ein Mini-Gespenst zu machen, das halb so viel wiegt.
- Die Blättchen des Elektroskops bewegen sich nicht — Büroklammer mit Plastikhülle, Blättchen kleben an der Becherwand, dicke Alufolie oder feuchter Becher. Lösung: Nimm eine Büroklammer aus blankem Draht, richte die Blättchen mittig aus, wechsle zu dünner Alufolie und trockne den Becher vorher mit einem Föhn.
Sicherheit
- Luftballons: Kinder unter 8 Jahren können an einem schlaffen Luftballon oder an Stücken eines geplatzten ersticken. Immer mit einem Erwachsenen; sammle die Stücke sofort ein und wirf sie weg. Aufblasen tut ein Erwachsener (oder mit einer Pumpe), niemals ein kleines Kind mit dem Mund.
- Latex: Wenn jemand eine Latexallergie hat, nimm einen latexfreien Luftballon (Folienballons gehen nicht: Sie sind metallisch) oder ein geriebenes PVC-Rohr.
- Plastiktüten: niemals über den Kopf oder vors Gesicht. Bewahre die übrige Tüte außer Reichweite kleiner Kinder auf.
- Cuttermesser und Vorstecher benutzt ein Erwachsener, mit Metalllineal und Schneidematte.
- Die kleinen Funken oder das Knistern beim Berühren des geladenen Luftballons sind harmlos, aber halte den geladenen Luftballon nicht an Handys oder offene Computer.
Die Wissenschaft dahinter
Für die Kinder
Alle Dinge bestehen aus winzigen Teilchen, und manche tragen eine elektrische Ladung: die Elektronen, die negativ sind. Wenn du den Luftballon mit Wolle reibst, „schenkt“ die Wolle ihm Elektronen, und der Luftballon hat dann Elektronen zu viel. Beim Reiben des Gespensts passiert dasselbe. Jetzt haben beide die gleiche Art von Ladung, und gleiche Ladungen stoßen sich ab, wie zwei Magnete, die man falsch herum hält. Deshalb kann das Gespenst nicht zum Luftballon hinunter: Es schwebt in der Luft. Deine Hände dagegen sind nicht geladen und ziehen das Gespenst an, deshalb klebt es an deinen Fingern. Das Wasser in feuchter Luft nimmt die überzähligen Elektronen mit: Deshalb funktioniert es besser, wenn die Luft trocken ist.
Für Erwachsene
Reibt man zwei verschiedene Materialien aneinander, gehen Elektronen von dem Material, das sie schwächer bindet, auf das über, das sie stärker bindet (triboelektrischer Effekt). In der triboelektrischen Reihe stehen Wolle und Haare am positiven Ende; der Latex des Luftballons und noch mehr das Polyethylen der Tüte am negativen. Deshalb sind Luftballon und Gespenst nach dem Reiben mit Wolle beide negativ geladen und stoßen sich ab (coulombsches Gesetz: F = k·q1·q2/r², mit k ≈ 9·10⁹ N·m²/C²). Die Rechnung zum Flug (Schätzung der Größenordnung): Das Gespenst hat ≈ 120 cm² Folie von ≈ 10 µm und eine Dichte von 0,95 g/cm³, also ≈ 0,1 g; sein Gewicht beträgt ≈ 1 mN. Ein gut geriebener Luftballon von Ø 25 cm kann ≈ 0,1–0,3 µC speichern; als Punktladung in seinem Mittelpunkt betrachtet, erzeugt er 15 cm über seiner Oberfläche (r ≈ 0,28 m) ein Feld E = kQ/r² ≈ 1–3·10⁴ V/m, sodass q ≈ 30–100 nC auf dem Gespenst genügen, eine Ladungsdichte von 3–8 µC/m², weit unter der Grenze, bei der die Luft ionisiert (≈ 26 µC/m²). Da das Feld mit der Entfernung abnimmt, ist das Gleichgewicht in senkrechter Richtung stabil: Steigt das Gespenst, wird der Schub schwächer und es sinkt ein wenig; sinkt es, wird der Schub stärker. Waagerecht dagegen ist es instabil (mit rein elektrostatischen Kräften gibt es kein stabiles Gleichgewicht, Earnshaw-Theorem), deshalb muss man ihm mit dem Luftballon folgen. Die Tentakel spreizen sich, weil jeder Streifen mit gleichnamiger Ladung seine Nachbarn abstößt: Der Fächer vergrößert die Fläche und bremst den Fall wie ein Fallschirm. Gestaltung: 7 Streifen von 10 mm, weil sich schmalere verheddern und breitere kaum spreizen; Vorlage von 9 × 17 cm, weil ein größeres Gespenst mehr wiegt, als der Luftballon nach normalem Reiben tragen kann. Ein neutraler Gegenstand (die Hand, die Wand, ein Stück Papier) wird durch Influenz angezogen: Die nahe Ladung verschiebt seine Ladungen und bringt die mit entgegengesetztem Vorzeichen näher heran, und die Anziehung überwiegt die Abstoßung, weil sie von 1/r² abhängt. Feuchtigkeit lagert einen Wasserfilm auf den Oberflächen an, der leitet und in Sekunden entlädt: Bei relativer Luftfeuchtigkeit < 50 % ist der Effekt stark; > 65 % wird er deutlich schwächer. Das Elektroskop funktioniert genauso: Nähert sich der negative Luftballon, weichen die freien Elektronen der Büroklammer und der Alufolie zu den Blättchen aus, die beide negativ werden und sich spreizen; entfernt man ihn, kehren sie zurück. Berührt man die Kugel mit dem Luftballon, fließt Ladung über, und die Blättchen bleiben gespreizt; ein Gegenstand mit gleicher Ladung spreizt sie weiter, einer mit entgegengesetzter Ladung (das gerade benutzte Wolltuch, positiv) schließt sie.
- Elektron: winziges, negativ geladenes Teilchen, das in allem steckt; beim Reiben wandern einige von einem Material zum anderen.
- statische Elektrizität: elektrische Ladung, die ruhig auf einem Gegenstand bleibt, statt durch ein Kabel zu fließen.
- Abstoßung: Schub zwischen zwei Ladungen mit gleichem Vorzeichen (− mit − oder + mit +).
- Anziehung: Zug zwischen Ladungen mit verschiedenem Vorzeichen; zieht auch ungeladene Gegenstände an (Influenz).
- Influenz: Umordnung der Ladungen eines Gegenstands, wenn sich ihm ein geladener nähert, ohne ihn zu berühren.
- Elektroskop: Gerät, das anzeigt, ob etwas geladen ist: Seine Metallblättchen spreizen sich.
Nach Alter
- 5–7 Jahre: Der Erwachsene schneidet den Karton, bläst den Luftballon auf und baut das Elektroskop. Das Kind schneidet das Gespenst aus (das Papier-Sandwich hilft sehr), malt das Gesicht, malt den Friedhof an und reibt. Konzentriere dich auf „Gleiche stoßen sich ab, Verschiedene ziehen sich an“. Bei Kindern unter 8 behält immer ein Erwachsener den Luftballon im Blick.
- 8–10 Jahre: Sie machen alle Schritte; der Erwachsene schneidet nur mit dem Cuttermesser und sticht den Deckel durch. Lass sie selbst herausfinden, dass man dem Gespenst mit dem Luftballon folgen muss, und testen, welches Material am besten auflädt.
- 11–12 Jahre: Lass sie mit dem Elektroskop 5 Materialien in ihre eigene triboelektrische Reihe ordnen und die Flugzeit gegenüber der Luftfeuchtigkeit (falls ein Hygrometer da ist) in einem Diagramm festhalten. Challenge: das Gewicht des Gespensts aus seiner Fläche und der Dicke der Tüte berechnen.
In der Gruppe oder in der Klasse
Paare: Eines hält den Luftballon, das andere lässt das Gespenst los; dann wird getauscht. Pro Paar: 1 Luftballon (+ 5 als Ersatz für die Klasse), 2 Gespenster und 1 Stück Wolle. Eine Kulisse kann es pro Vierertisch geben und ein Elektroskop für die ganze Klasse, auf dem Lehrertisch. Vorher: Böden und Hintergründe vorschneiden, 2 Vorlagen G pro Paar ausdrucken, die Tüte und die Luftfeuchtigkeit im Klassenzimmer prüfen (Fenster geschlossen, am besten morgens bei laufender Heizung). 60 min: 10 min Vorführung mit dem Luftballon und Papierschnipseln, 30 min Bauen, 15 min Flüge in der Mitte des Raums (weg von den Wänden) und 5 min Elektroskop. Sammle geplatzte Luftballons sofort ein.
Challenges
- Gespensterrennen: Bring das schwebende Gespenst vom großen Grabstein bis zum Mond, ohne dass es etwas berührt. Wer schafft es am schnellsten?
- Mach eine Fledermaus aus Tüte (Flügel von 12 cm mit 3 Spitzen) und prüfe, ob sie besser oder schlechter schwebt als das Gespenst.
- Schaff Nachtstimmung: Mach das Licht aus und beleuchte das schwebende Gespenst mit einer Taschenlampe von der Seite, damit sein Schatten auf den Friedhofshintergrund fällt.
- Bring zwei Gespenster dazu, gleichzeitig über demselben Luftballon zu schweben. Kommen sie sich näher oder entfernen sie sich voneinander?
- Bau einen „Gespenstersauger“: eine mit Alufolie beklebte Kartonröhre, die das Gespenst ohne Reiben anzieht, wenn du sie näherst.