Unsere Schule

 

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Angewandte Physik findet sich überall im Alltag, sogar unter dem Weihnachtsbaum und dort, wo Geschenke wie zu Geburtstag, Ostern oder auch Muttertag liebevoll eingepackt und mit kräuselndem Geschenkband dekoriert werden. Aber: Warum kräuselt sich eigentlich Geschenkband, wenn man mit einer Schere an diesem entlang streicht?

 


 

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Mit großer Begeisterung und enormem Tatendrang gingen dieser Frage die Schülerinnen und Schüler der Klasse 6d im Physikunterricht von Herrn Dr. Warskulat nach. Zunächst wurde Geschenkbank mit einer Schere zum Kräuseln gebracht (Bild 1). In der Folge wurden gemeinsam mehrere Hypothesen zu der physikalischen Ursache des Kräuselns zusammengestellt. Anschließend wurde jede der Hypothesen auf ihre Richtigkeit hin überprüft.  

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Oft wird Wärme als Ursache für das Kräuseln genannt. Daher wurde mit Hilfe eines Infrarot-Thermometers die Oberflächentemperatur des Geschenkbandes bei verschiedenen Streichbewegungen gemessen. Obwohl beim langsamen Streichen ein starkes Kräuseln zu beobachten war, gab es keine Veränderung der Oberflächentemperatur. Auch eine elektrostatische Aufladung wurde von einigen Kindern als Ursache angenommen. Diese Aufladung allein kann das Kräuselphänomen aber auch nicht begründen. Unabhängig vom Kräuselgrad wurde das Geschenkband manchmal elektrostatisch angezogen, oft aber auch nicht.

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Eine Zerstörung der Oberfläche fiel als Begründung auch heraus, da durch ein wechselseitiges Streichen über die beiden Seiten des Bandes das Kräuseln rückgängig gemacht werden konnte.

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Der Blick in ein Mikroskop gab aber letztendlich den entscheidenden Hinweis auf die physikalische Ursache des Kräuselns: Auf der Seite, über die gestrichen wurde, hatte sich die Oberflächenstruktur verändert. Sie sah nun aus wie auf einem Hausdach: Lauter „Dachziegel“, die sich überlappen. Mit der Schere wurde hier alles wie Schuppen zusammengeschoben. Die Physiker nennen das „Materialverschiebung“. Auf dieser Seite ist dann plötzlich weniger Platz. Auf der anderen Seite sieht es anders aus: Die „Ziegel“ liegen alle nebeneinander. Durch diese unterschiedliche Anordnung entsteht zwischen den beiden Seiten eine Spannung - und das Band biegt und kräuselt sich! 

Mit ihrem neuen Knowhow gingen die Kinder besonders motiviert nach Hause, um auch in Zukunft die Geschenke für ihre Liebsten schön einzupacken und mit kräuselnden Geschenkband fein zu dekorieren!