Zur Europameisterschaft 2008: Der Magnus-Effekt (oder: Wie funktioniert eine Bananenflanke?)

Nach H. G. Magnus ist der von ihm 1852 entdeckte strömungstechnische Effekt benannt, der Fußbälle eine Kurve fliegen lässt - die sogenannte "Bananenflanke". Hinweise zur Vermittlung im Unterricht (Physikunterricht, Technik).

Wenn es dem Fußballer gelingt, dem Leder beim Abschuss den richtigen Eigendrall zu geben, tritt auch hier durch unterschiedliche Geschwindigkeiten ein Druckunterschied auf, der den Ball auf eine Seite ablenkt: Der Ball fliegt dadurch eine »Bananenflanke« (auch: Bananenkurve), mit der er die vor dem Tor stehende Spielerwand täuscht. Diesen Effekt entdeckte 1852 der Berliner Forscher Heinrich Gustav Magnus, daher auch »Magnuseffekt«.

Der für die Europa-Meisterschaft konstruierte neue Ball, der »Europass«, besitzt einige weitere Eigenheiten, die den Ball in der Luft stabiler machen. Das so genannte und unberechenbare Flattern wird durch eine rauere Oberfläche ausgeschaltet.

Die Bananenflanke im Unterricht

Vorschlag, wie man das Zustandekommen der »Bananenflanke« der Schülern im Unterricht plausibel machen könnte:

 
• Der Bernoulli-Versuch muss vorausgehen. Ersatzweise genügt auch der Freihandversuch mit den beiden Papierblättern. Er zeigt mit geringem Aufwand, dass eine größere Strömungsgeschwindigkeit einen kleineren Druck zur Folge hat.
 
• Auf dem Lehrerpult liegt ein Fußball. Wenn möglich, schlägt der Lehrer eine Bananenflanke oder zeigt ein Bananenflanken-Youtube-Video. Alternativ kann auch ein/e fußballkompetente/r Schüler/in erklären, was eine Bananenflanke ist und wie man sie schlägt. Ergänzend kann die Folie rechts ("Bananenkurve") gezeigt werden.
  
 
• Den Schülern wird dies verraten:
   
1. Beim Fliegen muss der Ball sich um sich selbst sich drehen.
   
2. Der Effekt hängt mit dem Bernoulli-Versuch zusammen.
   
 
• Die Schüler bekommen 10-15 Minuten Zeit, in Dreiergruppen eine Erklärung für das Funktionieren der Bananenflanke vorzubereiten.
• Vorträge der Schüler/innen.
• Ergänzende Veranschaulichung durch die beiden Folien (Klick aufs Bild zum Vergrößern, dann Rechtsklick aufs Bild zum Speichern).
  

• Hebelgesetz und Drehmoment (33156)
• Fahrrad Fachausdrücke: Bauteile, Rahmen und Lenkervorbau (16799)
• Wälzlager (15863)
• Zahnräder, Getriebe (Teil 1) (14627)