Beim Astroblaster handelt es sich um ein naturwissenschaftliches Spielzeug zum Thema Impulserhaltung. Er wurde von dem amerikanischen Astrophysiker Stirling Colgate erfunden, der damit zeigen wollte, woher die ungeheure kinetische Energie bei einer Supernovaexplosion kommt.
Wie funktioniert der Astroblaster?
Lässt man den Astroblaster auf den Boden fallen, so springt der oberste Ball mit einem Vielfachen der Fallgeschwindigkeit weg und erreicht dabei eine erstaunliche Höhe. Am Ende der Seite gibt es auch ein Video hierzu.
Die Erklärung zu diesem naturwissenschaftlichen Spielzeug: Wenn der unterste Ball vom Boden abprallt, trifft er auf den nächsten, noch im Fall befindlichen Ball. Er beschleunigt diesen nach oben, während er selbst abgebremst wird. Bei diesem Vorgang gibt er einen Großteil seines Impulses und seiner Bewegungsenergie an den nächsten Ball weiter. Dasselbe geschieht zwischen dem zweiten und dritten sowie dem dritten und dem letzten Ball.
Fünf Bälle und Impulserhaltung
Unter Impuls versteht man das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit eines Körpers. Je größer die Masse und/oder die Geschwindigkeit, desto größer der Impuls. Dieser zählt, wie auch die Energie, zu einer der Erhaltungsgrößen der Physik. Das heißt, dass der Gesamtimpuls in einem abgeschlossenen System immer konstant bleiben muss.
Für unser System mit den fünf Bällen bedeutet dies Folgendes: Da jeder Ball eine kleinere Masse als sein Nachbar unter ihm hat, muss er – damit der Impulserhaltungssatz erfüllt ist – mit einer höheren Geschwindigkeit wegspringen. So lässt sich verstehen, warum der kleinste Ball des Astroblasters plötzlich so extrem schnell wird und so unglaublich hoch fliegt.
Ähnliche Prozesse wie beim Astroblaster finden auch in einer Supernova statt. Hierzu gibt es einen tollen Versuch mit weiteren Erklärungen. Und schauen Sie sich auch das folgende spanische Video an.
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