Ph 11

Heimversuch

Schneller als im freien Fall

Material:

  • 2 Bretter (Maße: 120 cm ´ 10 cm ´ 1,5 cm)
  • 2 Scharniere (Maße des aufgeklappten Scharniers: 2,5 cm ´ 4 cm (siehe Abb. 2)) und die notwendige Anzahl passender Befestigungsschrauben (Durchmesser: ca. 2 mm; Länge: ca. 15 mm)
  • massive Kugel (Durchmesser: ca. 2 cm), z.B. Glasmurmel, Stahlkugel
  • Dose z.B. Joghurtbecher (Durchmesser: ca. 5 cm)
  • Knetmasse
  • 3 Schrauben (Durchmesser: ca. 2 mm; Länge: ca. 20 mm)
  • evtl. ein Stück dicker Stoff (Maße: ca. 15 cm ´ 50 cm)
  • Hilfsmittel: Schere, Meterstab, 2 Schraubzwingen, Schraubenzieher, Bohrmaschine, Bohrer (Durchmesser: ca. 1 mm)

Aufbau und Durchführung nach Hilscher H.:
Die beiden Bretter werden bündig aufeinandergelegt und mit Schraubzwingen in dieser Stellung fixiert. Zwischen zwei aneinandergrenzenden Stirnseiten der Bretter bringt man, wie in Abb.2 gezeigt, zwei Scharniere an. Handelt es sich bei den Brettern nicht um Spanplatten, sollten die Löcher für die Schrauben vorgebohrt werden, um ein Spalten des Holzes zu vermeiden.

Abb. 1

Man entfernt die Schraubzwingen und legt die Bretter auf eine Unterlage (Ansicht von oben siehe Abb. 3). Auf dem oberen Brett werden zwei Schrauben S1  und  (Positionen siehe Abb. 3) angebracht, wobei sich die Schraubenköpfe 7 - 8 mm über dem Brett befinden sollten. Den abgeschnittenen, unteren Teil (Höhe: ca. 4 cm) eines Joghurtbechers befestigt man mit einer Schraube S3 an der in Abb.3 gekennzeichneten Stelle. Der Boden des Bechers wird mit einer Schicht Knetmasse bedeckt (Dicke: ca. 5 mm).

Abb. 2

Zur Vorführung des Experiments hebt man das freie Ende des oberen Bretts auf eine Höhe von 60 cm über der Oberseite des unteren Bretts an (was einer Neigung von 30° entspricht), legt eine Kugel oberhalb der Schrauben S1  und S2 so auf das geneigte Brett, dass sie nicht wegrollt (siehe Abb. 1) und lässt das Brett los. Es bewegt sich auf das waagrechte Brett zu, wobei die Scharniere die Drehachse der Rotation festlegen.

Abb. 3

Nachdem das rotierende Brett auf dem unteren aufgekommen ist, befindet sich die Kugel in dem Joghurtbecher. Um zu vermeiden, dass sie nach dem Aufprall wieder aus dem Becher herausspringt, sollte das Experiment auf einer nichtfedernden Unterlage durchgeführt werden und zur Dämpfung eventuell etwas Stoff zwischen die Bretter gelegt werden.

zur Erklärung
Einzelbilder des Versuchs
Video (nur auf CD)