Der blinde Passagier in der Hosentasche
AFB I–IILina hat aus dem Physikraum eine kleine, silberne Scheibe mitgenommen — einen Neodym-Magneten mit nur 12 mm Durchmesser. Den ganzen Nachmittag steckt er in ihrer rechten Hosentasche.
Am Abend leert sie die Tasche aus. Material M1 zeigt, was alles darin war. Am nächsten Morgen funktioniert die Mensakarte nicht mehr, und die alte Armbanduhr ihres Opas geht plötzlich vor.
| Gegenstand | Was steckt darin? |
|---|---|
| Mensakarte | brauner Magnetstreifen auf der Rückseite |
| Armbanduhr (mechanisch) | dünne Stahlteile, die im Takt schwingen |
| Kopfhörer | kleine Lautsprecher mit Magnet und Spule |
| Hausschlüssel | Stahl |
| 1-Euro-Münze | Nickelkern, Messingring |
| Radiergummi | Kunststoff |
Alle Gegenstände lagen zusammen mit dem Magneten in derselben Tasche — also mit deutlich weniger als 1 cm Abstand.
- Nenne die Gegenstände aus M1, die durch den Magneten Schaden nehmen können, und die, denen nichts passiert.
- Erkläre, warum die Mensakarte nach diesem Nachmittag nicht mehr funktioniert.
- Linas Bruder sagt: „So ein kleines Ding kann doch gar nichts kaputt machen.“ Widerlege seine Aussage mit zwei Beobachtungen aus dem Text.
Tipp zu Aufgabe a)
Tipp zu Aufgabe b)
Tipp zu Aufgabe c)
Lösung zu Aufgabe a)
Schaden möglich: Mensakarte (der Magnetstreifen wird gelöscht), Armbanduhr (die dünnen Stahlteile werden selbst magnetisch und bleiben aneinander hängen), Kopfhörer (die kleinen Lautsprechermagnete können gestört oder geschwächt werden).
Kein Schaden: Hausschlüssel, 1-Euro-Münze und Radiergummi. Schlüssel und Münze werden zwar angezogen, aber sie speichern nichts und gehen davon nicht kaputt. Der Radiergummi aus Kunststoff reagiert überhaupt nicht.
Lösung zu Aufgabe b)
Der braune Streifen auf der Karte besteht aus vielen winzigen Bereichen, die unterschiedlich magnetisiert sind. Genau diese Reihenfolge ist die gespeicherte Information.
Der Neodym-Magnet lag stundenlang direkt daneben. Sein starkes Magnetfeld hat die Bereiche neu ausgerichtet — sie zeigen jetzt alle in dieselbe Richtung statt in dem Muster, das die Daten ergab.
Damit ist die Information gelöscht, und zwar endgültig: Das Lesegerät findet kein Muster mehr, das es erkennen kann. Die Karte muss neu ausgestellt werden.
Lösung zu Aufgabe c)
Die Aussage ist falsch. Zwei Schäden sind ja tatsächlich eingetreten: Die Mensakarte funktioniert nicht mehr, und die mechanische Uhr geht vor.
Beides ist genau das, was ein starker Magnet anrichtet — obwohl die Scheibe nur 12 mm groß ist. Neodym-Magnete sind bei gleicher Größe um ein Vielfaches stärker als die alten schwarzen Ferrit-Magnete vom Kühlschrank.
Die Größe eines Magneten sagt also nichts über seine Stärke aus. Deshalb gilt zu Karten, Uhren und Handys ein Mindestabstand von etwa 10 cm — auch bei kleinen Magneten.
Zwischenfall im Bastelraum
AFB II–IIIIn einer AG bauen sechs Kinder Magnettafeln. Auf dem Tisch liegen große Neodym-Magnete und kleine Kugelmagnete. Innerhalb einer Stunde passieren drei Dinge:
Ein Schüler lässt zwei große Magnete aus 20 cm Entfernung aufeinander zuschnellen und klemmt sich dabei den Zeigefinger. Ein schwarzer Ferrit-Magnet fällt vom Tisch und zerspringt in scharfkantige Splitter. Und ein jüngeres Geschwisterkind, das zuschaut, steckt sich zwei Kugelmagnete in den Mund.
Material M2 zeigt die Sicherheitsregeln, die im Raum aushängen.
| Regel | Grund |
|---|---|
| Mindestens 10 cm Abstand zu Karten, Handys, Uhren | Daten und feine Stahlteile |
| Nie einen Finger zwischen zwei Magnete halten | Quetschgefahr |
| Magnete nicht fallen lassen | sprödes Material, Splitter |
| Von kleinen Kindern fernhalten | Verschlucken |
| Mindestens 15 cm Abstand zu Herzschrittmachern | Störung des Geräts |
| Magnete nicht erhitzen (Neodym ab ca. 80 °C) | dauerhafter Verlust der Wirkung |
Sechs Regeln — jede gehört zu einer bestimmten Gefahr.
- Ordne jedem der drei Zwischenfälle genau eine Regel aus M2 zu.
- Begründe, warum verschluckte Kugelmagnete besonders gefährlich sind — gefährlicher als ein verschluckter Kieselstein gleicher Größe.
- Ein Schüler schlägt vor: „Wir legen die Magnete einfach auf die Heizung, dann liegen sie nicht mehr im Weg.“ Beurteile diesen Vorschlag.
Tipp zu Aufgabe a)
Tipp zu Aufgabe b)
Tipp zu Aufgabe c)
Lösung zu Aufgabe a)
Gequetschter Finger → „Nie einen Finger zwischen zwei Magnete halten“.
Zersprungener Ferrit-Magnet → „Magnete nicht fallen lassen“.
Kugelmagnete im Mund → „Von kleinen Kindern fernhalten“.
Die drei übrigen Regeln betreffen Geräte, medizinische Geräte und Wärme — davon war hier nichts betroffen.
Lösung zu Aufgabe b)
Ein Kieselstein würde den Verdauungsweg meist einfach wieder verlassen. Zwei Magnete verhalten sich anders: Sie ziehen sich gegenseitig an.
Liegen sie in verschiedenen Darmschlingen, klemmen sie die Darmwand dazwischen ein und drücken sie mit großer Kraft zusammen. Das Gewebe wird nicht mehr durchblutet und kann absterben oder durchgedrückt werden.
Deshalb ist das Verschlucken von zwei oder mehr Magneten immer ein Notfall — sofort zum Arzt, auch wenn es dem Kind zunächst gut geht.
Lösung zu Aufgabe c)
Der Vorschlag ist ungeeignet. Eine Heizung kann deutlich wärmer als 60 °C werden, und Neodym-Magnete verlieren laut M2 schon ab etwa 80 °C ihre Wirkung — und zwar dauerhaft, nicht nur solange sie warm sind.
Außerdem löst der Vorschlag das eigentliche Problem gar nicht: Auf der Heizung liegen die Magnete offen herum und können genauso herunterfallen oder von kleinen Kindern erreicht werden.
Besser wäre eine feste, beschriftete Box weit weg von Wärmequellen, Karten und Handys — und in der Box die Magnete mit einem Abstandsstück aus Pappe oder Holz, damit sie nicht aneinanderschnellen.