Mit Wasser hoch hinaus
Janik Legrand	Physik	SchüEx 2015

Grundsätzlich interessiere ich mich für viele Objekte der Luft- und Raumfahrttechnik, besonders Raketen. Deshalb habe ich mir für das Projekt eine Wasserrakete ausgesucht.
Zwar spielen auch viele Dinge wie z.B. Aerodynamik, Triebwerke, Steuerung und Energieversorgung eine große Rolle, aber ich wollte mit einem einfachen Raketenbau untersuchen, bei welcher Wassermenge in der Flasche die Rakete am weitesten fliegt. Eine 1 Liter Flasche sollte meine Rakete werden.
Als Startrampe habe ich aus verschiedenen Holzbrettern ein entsprechendes Gestell gebaut. Daran habe ich ein Ventil mit Dichtungsstopfen befestigt und über Schläuche eine Ballpumpe und ein Manometer angeschlossen.
Um die Rakete zu einem gewünschten Zeitpunkt starten zu lassen, baute ich noch einen passenden Auslöser.
Nachdem aufgetretene Schwierigkeiten, wie z.B. Dichtigkeitsprobleme an meiner Rampenkonstruktion, behoben waren, konnte ich meine ersten Versuche starten.
Damit meine Rakete stabil und gerade fliegt, klebte ich noch ein Leitsystem an die Flasche. Nun konnten meine Messungen beginnen, die Weite bei unterschiedlicher Wassermenge aber gleichem Druck zu bestimmen. Hierzu habe ich insgesamt 48 Versuche gemacht: jeweils 4 Versuche bei gleicher Wassermenge und gleichem Startwinkel an der Rampe. Aus den jeweils 4 Versuchen habe ich dann den Mittelwert ausgerechnet, um diverse Schwankungen in den Ergebnissen zu eliminieren.
Herausgefunden habe ich, dass bei einer Einliter-Flasche knapp 400 ml die optimale Menge an Wasser ist, um so weit wie möglich zu fliegen.
Diese Ergebnis ließe sich auch durch den Impulserhaltungssatz berechnen. Jedoch ist das bei meinen Versuchen sehr schwierig und aufwendig, da aufgrund des ausströmenden Wassers der Druck in der Flasche nicht konstant bleibt. Es ändert sich dadurch die Geschwindigkeit des ausströmenden Wassers. Für meine weiteren Untersuchungen möchte ich nun testen, wie sich die Weiten meiner Rakete noch verbessern lassen, indem ich an meiner Startrampe den bisherigen Winkel von ca. 45 Grad verändere.

Schriftliche Arbeit
Präsentation

1. Platz 😊