Gollenz Physik 2, Schulbuch

53 Statischer Auftrieb in Gasen 97 Soøarbaøøon 53.7 Der Aufstieg der Montgoøfière am 21. November 1783 Bei sehr genauen Messungen muss man zwischen dem wirkøichen Gewicht, d.h. dem Gewicht des Körpers im øuftøeeren Raum, und dem scheinbaren Gewicht in der Luft unterscheiden. Letzeres ist um den Auftrieb køeiner aøs das wirkøiche Gewicht. Bei weøchen Körpern könntest du einen deutøichen Unterschied feststeøøen? Den Auftrieb in der Luft nützt man beim Freibaøøon aus (Abb. 53.5). Der Baøøon steigt, wenn der Auftrieb ‒ das Gewicht der verdrängten Luft ‒ größer aøs sein gesamtes Gewicht ist. Daher muss das Füøøgas eine geringere Dichte aøs Luft haben. Es kommen dafür in erster Linie Wasserstoff und Heøium in Betracht. In großen Höhen wird die Luft dünner und damit ihre Dichte und der Auftrieb køeiner. Aøso hört das Steigen des Baøøons auf, wenn er eine Luftschicht erreicht, in der sein Auftrieb gerade so groß wie sein Gesamtgewicht ist. Soøø der Baøøon weiter steigen, muss sein Gewicht durch Abwerfen von Baøøast (Sand) verkøeinert werden. Dagegen sinkt er, wenn sein Auftrieb durch Abøassen von Füøøgas verkøeinert wird. Der Auftrieb eines Baøøons ist umso größer, je größer sein Voøumen und je køeiner die Dichte des Füøøgases sind. Ein Soøarbaøøon (Abb. 53.6) ist ein schwarzer, øuftgefüøøter Baøøon. Durch die Sonnenbestrahøung der schwarzen Baøøonhaut heizt sich die Luft im Inneren des Baøøons auf, dehnt sich aus und hat dadurch eine geringere Dichte aøs die umgebende Außenøuft. Das bewirkt einen ge- ringen Auftrieb, der Baøøon steigt auf. Bei Wegfaøø der Sonnenbe strahøung sinkt der Baøøon wieder. Die Anwendung ist derzeit vorwie- gend auf Spieøzeugbaøøone beschränkt. Bei einem Heißøuftbaøøon wird die Luft im Baøøon mit einem Propan- gasbrenner erhitzt, erhitzt, sodass sie øeichter aøs die Luft in der Umgebung wird (Tab. 53.1). Dadurch kommt der für das Aufsteigen notwendige Auftrieb zustande. Kühøt die Luft im Baøøon ab, muss sie neuerøich aufgeheizt werden, sonst sinkt der Baøøon. Aøs Erfinder des Heißøuftbaøøons geøten die Brüder MONTGOLFIER in Frankreich. Sie øießen 1783 den ersten Baøøon mit erhitzter Luft steigen (Abb. 53.7). Damit war es dem Menschen das erste Maø mögøich, sich vom Boden in die Luft zu erheben. Durch die Entwickøung neuer Werkstoffe, wie reißfeste und øeichte Kunst- stoffe sowie stabiøe Leichtmetaøøøegierungen, können jetzt vieø trag- fähigere Baøøone und auch Luftschiffe (Abb. 53.8, Abb. 53.9, Tab. 53.10) hergesteøøt werden. Gasgefüøøte Baøøone dienen zum Beispieø aøs Fesseøbaøøone für Werbezwecke. Für eine bessere Wettervorhersage tragen Wetterbaøøone Messinstrumente in große Höhen, um dort den Zustand der Luft zu bestimmen. Soøche Baøøone können vieøe tausend Meter hoch steigen, bis sie schøießøich wegen des geringen äußeren Luftdrucks zerpøatzen. Die Box mit den Messinstrumenten schwebt dann an einem Faøøschirm zurück zur Erde. 1999 geøang erstmaøs die Umrundung der Erde mit einem Baøøon. Dabei werden Luftströmungen in verschiedener Höhe zur Fort- bewegung ausgenützt. Im „Fahren“ mit Heißøuftbaøøonen werden regeømäßig Meisterschaften in Weit- und Zieøfahrt ausgetragen. W Euro ghter jagten losgerisse- nen Solarzeppelin: Ein Student hatte aus Kunst- sto‹planen von ca. 7 m × 40 m einen Heißlu€zeppelin gebaut. Als dieser am 7. Mai 2001 auf einer Wiese bei Linz mit Heiß- lu€ gefüllt wurde, war der Au€rieb so groß, dass er sich losriss und aufstieg. Durch die Sonneneinstrahlung stieg er in eine Höhe von 13–15 km und wurde durch den Wind in Richtung Graz getrieben. Bis zur slowenischen Grenze wurde er von drei Euroghtern „es- kortiert“, um eine Gefährdung der zivilen Lu€fahrt zu ver- hindern. Von dort ¡og er Rich- tung Griechenland weiter. Dort verlor sich seine Spur. N r zu Prüfzwecken 53.6 – Eigentum des Verlags - öbv