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SUSPENSION beigefügten Murmeln: Die kleinen Stahlkugeln
sind die mit mehr Masse und deshalb wiegen sie mehr. Die
phosphoreszierenden Murmeln aus Plastik sind dagegen viel
leichter, auch wenn sie bedeutend größer sind. So beginnst
Du zu verstehen, dass die Schwerkraft eine Kraft ist, die auf
die Kugeln während ihres Laufs wirkt und sie gemäß der
Streckenneigung beschleunigt oder verzögert: Je länger ein
Abstieg (oder Anstieg) ist, desto mehr Zeit hat die Schwer-
kraft, ihre Kraft auszuüben.
ZENTRIFUGALKRAFT:
die Kraft, die die Kugeln aus
den Kurven hinausträgt, wenn
sie zu schnell laufen und die
sie während der Loopings in
den Bahnen hält statt dass sie
fallen, wenn sie in der Mitte
ankommen. Das geschieht,
weil jeder Gegenstand die Nei-
gung hat, eine gerade Richtung weiterzuverfolgen, wenn es
keine anderen Kräfte gibt, die ihn zu einer Richtungsänderung
zwingen. Da es keine Leitplanken in den Kurven von SKYRAIL
SUSPENSION gibt, neigen die Kugeln dazu, geradeaus zu lau-
fen, wenn sie genügend Geschwindigkeit haben. Die einzige
Kraft, die dieser geradlinigen Bewegung entgegenwirken kann,
ist die Schwerkraft, die die Kugeln nach unten gegen die Bah-
der höchsten Geschwindigkeit durch die Kurven laufen kann.
Nun solltest Du schon verstehen können warum: Sie hat mehr
Masse, deshalb wird sie durch die Schwerkraft an die Bahnen
„gebunden". Außerdem ist sie kleiner, deshalb wirkt die Außen-
bahn einem Hinausgehen der Kugel mehr entgegen.
KINETISCHE ENERGIE: Bau die Strecke so, dass es einen
Abstieg und danach einen Anstieg mit der genau gleichen Nei-
gung und Länge gibt. Dann lasse 2 Kugeln im genau gleichen
Moment von der Spitze der beiden entgegengesetzten Abstie-
ge rollen. Das ist ein
sehr interessantes und
vergnügliches Experi-
ment, das Dir erlauben
wird, die Begriffe von
MASSE und KINETI-
SCHER
ENERGIE
besser zu verstehen. Die kinetische Energie ist die Energie, die
ein Gegenstand wegen seiner Masse und seiner Bewegung
(griechisch: Kinesys) in sich anhäuft. Sehen wir jetzt, was mit
den Kugeln geschieht: 1) Wenn du 2 Kugeln des gleichen Typs
(gleiches Material, Durchmesser und Gewicht) losrollen lässt,
werden sie am Ende der Abstiege – genau in der Mitte – aufei-
nanderstoßen und beide augenblicklich anhalten, indem sie ein
wenig zurückprallen. Warum? Weil sie die gleiche Menge kine-
tischer Energie angehäuft haben, da sie die gleiche Masse und
Geschwindigkeit haben: Während des Zusammenstoßes geht
diese Energie von einer Kugel zur anderen über und verursacht
den Halt der beiden. 2) Wenn Du den Startpunkt von einer
Ist
nen drückt. Du kannst die höch-
ste Geschwindigkeit überprüfen,
mit der jeder Kugeltyp laufen
kann, damit er in den Bahnen
bleibt und durch die Kurven läuft.
Du kannst die Geschwindigkeit,
mit der die Kugeln in den Kurven
ankommen,
einfach
regeln, indem Du die Länge der
Kabel regulierst. Du wirst ent-
decken, dass die Stahlkugel mit
Kugel änderst, wirst Du sehen, dass die Kugel, die höher
abfährt, die andere zurückschiebt. Warum? Weil sie während
des längeren Abstiegs eine höhere Geschwindigkeit erreicht
hat und deshalb mehr kinetische Energie angehäuft hat. 3) Ver-
suche jetzt, 2 verschiedene Kugeln losrollen zu lassen - zum
Beispiel eine aus Stahl und eine aus Glas. Was geschieht?
Wird die größere (aus Glas) die kleinere zurückschieben oder
was? Wie du schon gelernt hast, zählt die Masse: Deshalb
kann leicht die kleinere Stahlkugel, die mehr Masse hat, die
größere Glaskugel, die weniger Masse hat, zurückschieben. 4)
Aber es kann Dir auch gelingen, die Glaskugel gewinnen zu
lassen. Wie? Indem Du die kinetische Energie in der Stahlku-
gel verminderst. Um das zu schaffen, lässt Du einfach die
Stahlkugel von einem viel niedrigeren Startpunkt aus losrollen :
Die Schwerkraft wird weniger Strecke haben, um Geschwin-
digkeit zu erzeugen und deshalb wird die in der Stahlkugel
angehäufte kinetische Energie weniger als die in der Glaskugel
sein, die somit den Zusammenstoß gewinnen wird.
TRÄGHEIT: Ist eine Wirkung
der kinetischen Energie, die
ein Gegenstand wegen seiner
Geschwindigkeit und seiner
Masse in sich gespeichert hat.
Du erhälst einen einfachen
Beweis der Trägheitswirkung,
wenn Du eine Kugel durch
einen steilen Abstieg rollen lässt und nachher beobachtest,
wieviel es ihr gelingt, einen langen nachfolgenden Anstieg
hinaufzusteigen. Du wirst bemerken, dass die Metallkugel
weiter hinaufsteigt, wenn auch nicht schneller, weil sie wäh-
rend des Abstiegs mehr Energie in ihrer großen Masse ange-
häuft hat. Eine Plastikkugel wird, auch wenn Du es erwartest,
damit
nicht einmal bis zur Spitze steigen, weil sie leichter ist, aber
gerade deswegen hat sie in ihrer kleinen Masse nicht genug
Energie angehäuft. Bezaubernd!
REIBUNG: Ist eine weitere Kraft, die auf die Kugeln während
ihres Laufs wirkt, aber nur um sie zu verzögern, auch wenn
diese bergab laufen. Die Reibung wird durch die Reibung
zweier Gegenstände miteinander erzeugt. Je gröber die Stof-
fe, aus denen sie sind, desto mehr Reibung gibt es. Aber auch:
Je mehr Gewicht, desto mehr Rei-
bung (Denke daran, wenn du ein
Möbelstück rücken musst: Wenn es
voll und schwer ist, hat es eine
größere Reibung mit dem Fußbo-
den und Du hast mehr Mühe, es zu
schieben; wenn Du es entleerst,
nimmt die Reibung ab und das
Möbelstück gleitet viel einfacher über den Fußboden). Die
Oberfläche aller Gegenstände hat eine bestimmte Rauheit,
auch wenn sie sehr glatt scheinen: Es genügt, sie durch ein
starkes Vergrößerungsglas oder mit einem Mikroskop zu
betrachten. Die Kugeln reiben gegen die Seiten der Bahnen
von SKYRAIL SUSPENSION und produzieren Reibung.
Bedenke, dass, wenn die Kugeln einfach auf den Bahnen glei-
ten und nicht rollen würden, die Reibung viel größer wäre! Um
zu prüfen, welcher Kugeltyp mehr Reibung macht, lass die ver-
schiedenen Typen einen kaum angedeuteten Abstieg mit einer
langen ebenen Strecke am Ende hinabrollen. Beobachte, wel-
che Kugel am Weitesten läuft: Ihr Gewicht und ihr Stoff, aus dem
sie gemacht ist, produzieren am wenigsten Reibung an den
Bahnen (tatsächlich gibt es keine andere verzögernde Kraft, weil
der Widerstand der Luft belanglos ist und die Geschwindigkeit zu
gering ist, um eine bedeutende Trägheitswirkung zu haben).
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