Ein Ballonauto oder Luftballonauto ist ein einfaches, spaßiges Spielzeug für Kinder, das durch die Luft angetrieben wird, die aus einem aufgeblasenen Luftballon entweicht.
Luftballonauto – ein genialer Physik-Spaß
Die Funktionsweise ist so einfach wie genial. Das Luftballonauto besitzt auf der Oberseite der Karosserie ein Röhrchen, über das man einen aufgeblasenen Luftballon stülpen kann. Das erfordert etwas Geschick und fördert dadurch zugleich die Feinmotorik der Kinder. Bei manchen Modellen lässt sich der Ballon auch über das Auto selbst aufblasen. Lässt man Auto und Ballon los, entweicht die Luft aus dem Ballon, so dass das Auto einen Rückstoß erfährt und nach vorne losdüst.
Rückstoßprinzip beim Ballonauto und beim Raketenstart
Nichts anderes geschieht auch bei einem Raketenstart, denn bei einer Rakete strömen Gase mit hoher Geschwindigkeit aus den Triebwerken und die Rakete hebt dadurch ab. Bei einer Rakete werden die Gase jedoch anders als beim Ballonauto durch die Verbrennung von Treibstoff erzeugt, weshalb die entweichenden Gase bei einer Rakete sehr heiß sind.
Newtons drittes Axiom
Der berühmte englische Physiker Sir Isaac Newton, war der erste, der dieses Phänomen in einem seiner drei berühmten Gesetze der Bewegung formulierte. Es handelt sich um das Dritte Gesetz, das auch bekannt ist unter der Bezeichnung Actio = Reactio. Mit anderen Worten: Zu jeder Aktion oder Kraft auf einen Körper gibt es eine gleich große Reaktion, also Gegenkraft, die auf einen Körper wirkt.
Bei einem Ballonauto bedeutet dies:
→ Aktion: Die Luft des Ballons wird ausgestoßen.
→ Reaktion: Das Auto wird in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt.
Bei einer Rakete strömen heiße Gase mit hoher Geschwindigkeit nach hinten aus dem Triebwerk.
→ Aktion: Die Gase werden ausgestoßen.
→ Reaktion: Die Rakete wird in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt.
Das Ballonauto zeigt auch, dass es für den Rückstoß keinen festen Boden braucht. Das Prinzip funktioniert auch ohne Boden oder im Fall der Rakete im luftleeren Raum, sobald diese die Erdatmosphäre verlassen hat.
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Luftballon-Auto: So wird die Energie gespeichert
Zugleich kann man beim Ballonauto erleben, wie sich Energie speichern lässt. Beim Aufblasen des Ballons muss man kräftig pusten, um die Haut des Ballons zu dehnen. In der Gummihaut und den zusammengedrückten Luftteilchen steckt dann die sogenannte potenzielle Energie, die nach dem Loslassen in kinetische Energie und damit die Bewegungsenergie des Autos umgewandelt wird. Vor allem gilt: Energie verschwindet nicht. Sie wird immer nur umgewandelt, zum Beispiel auch in Reibungsenergie. Ein einfaches Ballonauto steckt also voller spannender Physik!
Ein Luftballonauto basteln mit Bauanleitung
Die einfachste Art ein Luftballonauto zu basteln besteht darin, ein Spielzeugauto zu verwenden. Auf dieses klebt man einen Ballon, in den man einen Strohhalm oder ein kleines Röhrchen steckt. Das Ganze wird auf das Dach des Autos geklebt und schon kann es losgehen. Eine weitere einfache Variante wird in nachfolgendem Video gezeigt (auf Englisch).
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Ballonautos, Ballonboote und Ballonhelikopter
Heute gibt es zahlreiche Hersteller von Ballonautos und diese sind auf dem Markt aus Holz, Metall und Kunststoff erhältlich. Auch die Variante als Ballonboot ist zu finden. Erste Patente für Spielzeuge mit Ballonantrieb gab es schon in den 50er und 60er Jahren. Weitere folgten.
Toy Balloon (1950)
https://patents.google.com/patent/US2635385A/en?
Balloon powered toy boat (1991)
https://patents.google.com/patent/US5203732A/en
Als besondere Varianten sind zu nennen:
Balloon actuated air supported vehicle (Ballon Hovercraft, 1964)
https://patents.google.com/patent/US3246426A/en?oq=US3246426A+
Außerdem gibt es den Luftballon-Helikopter.
US5045011A – Flying Balloon Toy (1991)
Dabei handelt es sich um ein fliegendes Spielzeug, bei dem ein Ballon mit einem aerodynamischen Körper kombiniert wird. Der Ballon wird in einer zentralen Öffnung des Körpers befestigt und erzeugt beim Entweichen der Luft einen stabilen Flug. Google Patente
Zu diesem Produkt ist in der bekannten Zeitschrift „The Physics Teacher“ im Jahr 2002 sogar ein Artikel erschienen unter dem Titel: Demonstration des Dritten Newtonschen Gesetzes mit einem Ballon-Helikopter. (Ng, Yee-Kong & Mak, Se-Yuen & Chung, Choi-Man. (2002). Demonstration of Newton’s third law using a balloon helicopter. The Physics Teacher. 40. 181-182. 10.1119/1.1466555.).
Weitere Quellen:
Seite „Actio und Reactio“. In: Wikipedia – Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 25. Mai 2023, 14:28 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Actio_und_Reactio&oldid=234023765 (Abgerufen: 6. Mai 2025, 07:13 UTC)
