Sand oder Kieselsteine gehören zu den sogenannten “granularen Medien”, das bedeutet “körnige Materialien”. In der Physik ist das Verhalten solcher Stoffe noch nicht sehr gut verstanden. Heute machen wir einmal ein Experiment dazu!

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Du kannst in einer Woche an dieser Stelle die Lösung oder Erklärung für diesen Versuch nachlesen.

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Es gibt viele Beispiele, in denen die Gesetze der "körnigen Materie" gelten (CC-BY-SA 4.0).

Erklärung

Wir haben es hier wie oben schon erwähnt mit "granularer Physik" zu tun, also dem Verhalten von mehr oder weniger kleinen, aber festen Teilchen, die sich untereinander durch Stöße und Druck aufeinander beeinflussen. Das gilt für Kiesel oder Murmeln ebenso wie Sand oder Reis. Viele Beobachtungen, die scheinbar alltäglich sind, haben wir noch nicht gut erklären können.

Dazu gehört auch dieses Experiment! Es ist sicher, und vielleicht hast Du es auch so beobachtet, dass sich das Verhalten der Gruppe von Kieseln oder Murmeln im Wasser schlagartig ändert, d.h. bei Hinzufügen nur einer einzigen Murmel oder eines einzigen Kiesels. Dieses "Umschalten" von einem Verhalten kommt in vielen Prozessen in der Natur vor und wird unter Anderem in der sogenannten "Chaostheorie", davon hast Du vielleicht schon einmal gehört. Wir werden demnächst auch ein Experiment dazu machen!

Andere Dinge können wir gut erklären, zum Beispiel den sogenannten "Paranusseffekt". Paranüsse sind viel größer als Hasel- oder Erdnüsse. Allgemein haben große Körner in einer Masse von kleinen Körnern haben die Tendenz, nach oben zu wandern. Beobachte das einmal, wenn Du das nächste Mal eine Müslipackung öffnest, in der ein Spielzeug vergraben ist. Meisten liegt es obenauf oder zumindest fast.