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Aufgabe

Flexons Apfelwurfmaschine

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Abb. 1 Flexons Apfelwurfmaschine

Newton kam der Legende nach die Idee zu seinem berühmten Gravitationsgesetz als er unter einem Apfelbaum lag und wartete, dass ein Apfel herunter fällt. Flexon, der gerne frisch gefallene Äpfel isst, hat nebenstehend skizzierte Maschine gebaut, die den Apfel nach dessen Fall direkt in Felxons Liegestuhl befördert.

a)

Beschreibe, wie Flexons Maschine funktioniert.

b)

Erläutere, wo die Energie zum Betreiben der "Apfel-Maschine" steckt.

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a)

Wenn der Apfel vom Baum herunterfällt, fällt er in die Schale auf der Wippe. Dies bewirkt, dass die linke Seite der Wippe sich nach unten bewegt, während die rechte Seite angehoben wird. Hierdurch zieht die Wippe an dem Seil, dass über mehrere Rollen mit einem großen Massestück verbunden ist. Das Massestück wird angehoben, bis es auf die Rolle trifft. Da das Massestück nicht zwischen Dach und Rolle hindurchpasst, wird das Seil reißen und das Massestück nach unten Fallen. Dabei fällt es auf die Wippe, drückt die rechte Seite nach unten, sodass die linke Seite schnell angehoben wird. Dadurch fliegt auch der lose in der Schüssel liegende Apfel nach oben und wird zu Flexons im Liegestuhl befördert. Jetzt muss Flexon nur noch aufpassen, dass der den Apfel auch fängt, sonst gibt es Apfelbrei.

b)

Die Energie zum Betrieb der Maschine steckt in der Lageenergie des am Seil hängenden Massestückes.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Arbeit, Energie und Leistung