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#schongewusst: So funktioniert das Exponat „Wettziehen“

Hau ruck! Beim Tauziehen ist Kraft gefragt, um den Gegner am anderen Ende zu besiegen. In der Regel ist ein Erwachsener einem Kind dabei eindeutig überlegen. Doch bei unserem Exponat „Wettziehen“ im Themenbereich Technik der Dauerausstellung ist das nicht der Fall. Denn hier können auch Schwächere gegen Stärkere gewinnen, wenn sie auf der richtigen Seite ziehen. Wie kann das sein?

Ein Flaschenzug auf der einen Seite der Betonplatte reduziert die nötige Kraft – und zwar um das Fünffache. Denn durch die Umlenkung des Seils über vier Rollen kommen bei unserem Flaschenzug insgesamt fünf tragende Seile zum Einsatz. Somit fungiert er als Kraftwandler. Es bleibt aber genauso energiezehrend wie auf der gegenüberliegenden Seite: Nur man muss dafür das Seil fünfmal so weit ziehen.

Der Flaschenzug reduziert die nötige Kraft um das Fünffache.

Sogar Physiklehrerinnen und Physiklehrer werden bei diesem Exponat zum Nachdenken angeregt, denn es genügt nicht, sich die Anzahl der Rollen anzusehen, sondern man muss auf die Anzahl der tragenden Seilstücke achten. Anders als in Lehrbüchern oft dargestellt, ist unser Flaschenzug nämlich waagrecht ausgerichtet und das Seilende nicht – wie in Büchern oft – mit der Decke verbunden, sondern am beweglichen Gewicht befestigt. Dadurch ändert sich die Anzahl der tragenden Seile von vier, wie im Lehrbuch, auf fünf. Die Kraft wird demnach nicht auf 1/4 sondern auf ein 1/5 reduziert. Wen das nicht überzeugt, kann dies einfach am Exponat nachmessen. Denn man muss das Seil fünf Mal weiter ziehen als sich das Gewicht bewegt.

Mehr Beiträge aus der Reihe #schongewusst gibt es hier!

Schon die Römer in der Antike nutzten den Flaschenzug, um schwere Lasten zu bewegen. Auch heutzutage wird er immer noch eingesetzt, um Kräfte aufzuteilen. Grundsätzlich ist ein Flaschenzug beliebig erweiterbar. Theoretisch könnte damit sogar eine Ameise einen Elefanten hochheben. Praktisch müsste die Ameise jedoch länger als ihre Lebenszeit ziehen. Dazu kommen noch die Faktoren Platzbedarf, Eigengewicht des langen Seils und der vielen Rollen sowie ein riesiger Energieverlust durch Reibung.

#schongewusst: So funktioniert das Exponat „Wettziehen“

Hau ruck! Beim Tauziehen ist Kraft gefragt, um den Gegner am anderen Ende zu besiegen. In der Regel ist ein Erwachsener einem Kind dabei eindeutig überlegen. Doch bei unserem Exponat „Wettziehen“ im Themenbereich Technik der Dauerausstellung ist das nicht der Fall. Denn hier können auch Schwächere gegen Stärkere gewinnen, wenn sie auf der richtigen Seite ziehen. Wie kann das sein?

Ein Flaschenzug auf der einen Seite der Betonplatte reduziert die nötige Kraft – und zwar um das Fünffache. Denn durch die Umlenkung des Seils über vier Rollen kommen bei unserem Flaschenzug insgesamt fünf tragende Seile zum Einsatz. Somit fungiert er als Kraftwandler. Es bleibt aber genauso energiezehrend wie auf der gegenüberliegenden Seite: Nur man muss dafür das Seil fünfmal so weit ziehen.

Der Flaschenzug reduziert die nötige Kraft um das Fünffache.

Sogar Physiklehrerinnen und Physiklehrer werden bei diesem Exponat zum Nachdenken angeregt, denn es genügt nicht, sich die Anzahl der Rollen anzusehen, sondern man muss auf die Anzahl der tragenden Seilstücke achten. Anders als in Lehrbüchern oft dargestellt, ist unser Flaschenzug nämlich waagrecht ausgerichtet und das Seilende nicht – wie in Büchern oft – mit der Decke verbunden, sondern am beweglichen Gewicht befestigt. Dadurch ändert sich die Anzahl der tragenden Seile von vier, wie im Lehrbuch, auf fünf. Die Kraft wird demnach nicht auf 1/4 sondern auf ein 1/5 reduziert. Wen das nicht überzeugt, kann dies einfach am Exponat nachmessen. Denn man muss das Seil fünf Mal weiter ziehen als sich das Gewicht bewegt.

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Schon die Römer in der Antike nutzten den Flaschenzug, um schwere Lasten zu bewegen. Auch heutzutage wird er immer noch eingesetzt, um Kräfte aufzuteilen. Grundsätzlich ist ein Flaschenzug beliebig erweiterbar. Theoretisch könnte damit sogar eine Ameise einen Elefanten hochheben. Praktisch müsste die Ameise jedoch länger als ihre Lebenszeit ziehen. Dazu kommen noch die Faktoren Platzbedarf, Eigengewicht des langen Seils und der vielen Rollen sowie ein riesiger Energieverlust durch Reibung.