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Warum fällt der Karton nicht vom Tisch?

Warum fällt der Karton nicht vom Tisch? published on

Materialien

  • Schuhkarton
  • einige kleine 100 ml) mit Wasser gefüllte Flaschen
  • oder Steine

Einleitende Frage
Auf dem Tischrand steht ein Karton, der eindeutig über die Mitte übersteht.
Warum fällt der Karton nicht vom Tisch?

Erklärung
schwerpunkt_kartonDas Geheimnis ist sein Inneres. In einer Ecke des Kartons stehen wassergefüllte Flaschen. Diese sorgen dafür, dass der Schwerpunkt auf diese Seite hin verlagert wird.

Versuchsdurchführung
Fülle 100 ml Flaschen mit Wasser und klebe diese mit Doppelklebeband in eine Ecke des Schuhkartons. Nun ermittele den Schwerpunkt des Kartons, indem du ihn an jeder Ecke festhältst und einen senkrechten Strich von der Ecke nach unten zeichnest. Da, wo sich alle 4 Striche treffen, ist der Schwerpunkt. Dieser muss sich auf dem Tisch befinden. Dann fällt der Schuhkarton nicht herunter.
schwerpunkt_karton2

Sieh dir auch das Experiment „Was ist der Schwerpunkt und wie kann man ihn ermitteln?“ an.

Weiterführende Informationen

Warum fällt der Seiltänzer nicht vom Seil?

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Materialien

  • Versuch 1: Kleiderbügel, 2 Plastikeimer
  • Versuch 2: Stange, Bindfaden, Luftballons, Tesa-Film
  • Versuch 3: Bindfaden zwischen zwei Stangen, Pappclown, Geldstücke, Tesa-Film

Einleitung
Vielleicht hast du im Zirkus oder im Fernsehen schon einmal gesehen, dass viele Seiltänzer eine lange, nach unten gebogene Stange in den Händen halten. Wozu die Artisten dieses Hilfsmittel benutzen, kannst du selbst mit dem nachfolgenden Experiment ausprobieren:

Versuch 1
Aus einem Kleiderbügel und zwei Eimerchen wird eine Waage gebaut und ausprobiert, wann die Waage im Gleichgewicht ist. Die Waage ist selbstverständlich dann im Gleichgewicht, wenn beide Eimer gleich schwer bzw. im Falle des Seiltänzers die Stange genau in der Mitte gehalten wird. Meistens ist der Schwerpunkt (der Punkt an dem nach außen hin alle Teile gleich schwer sind) in der Mitte eines Körpers. Durch die an den Enden herunter hängende Stange, die im Übrigen hohl ist und nur in den Enden Gewichte enthält, verlagert sich der Schwerpunkt des Seiltänzers nach unten. Das erleichtert dem Seiltänzer das balancieren auf dem Seil.

Versuch 2
schwerpunkt_seiltaenzerDen Versuch mit dem Seiltänzer kannst Du auch mit einem Strohhalm und zwei Luftballons wiederholen. Befestige hierzu jeweils einen aufgeblasenen Luftballon an den Enden des Strohhalms. Hänge den Strohhalm in der Mitte so auf, dass er in der Waage ist. Jetzt lasse einen Luftballon platzen. Was passiert? Der volle Luftballon enthält immer noch Luft. Die Luft hat aber ein Gewicht. Der Luftballon ist deshalb schwerer und zieht die Waage auf dieser Seite nach unten. Wenn Du willst, kannst Du jetzt noch ausprobieren, wie viele Büroklammern du brauchst, damit der geplatzte Luftballon gleich schwer ist, wie der volle Luftballon.

Versuch 3
schwerpunkt_seiltaenzer2Den Versuch mit dem Seiltänzer kannst Du auch mit einem Strohhalm und zwei Luftballons wiederholen. Befestige hierzu jeweils einen aufgeblasenen Luftballon an den Enden des Strohhalms. Hänge den Strohhalm in der Mitte so auf, dass er in der Waage ist. Jetzt lasse einen Luftballon platzen. Was passiert? Der volle Luftballon enthält immer noch Luft. Die Luft hat aber ein Gewicht. Der Luftballon ist deshalb schwerer und zieht die Waage auf dieser Seite nach unten. Wenn Du willst, kannst Du jetzt noch ausprobieren, wie viele Büroklammern du brauchst, damit der geplatzte Luftballon gleich schwer ist, wie der volle Luftballon.

Weiterführende Informationen

Was ist der Schwerpunkt und wie kann man ihn ermitteln?

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Einleitung
schwerpunkt_elefantDen auf dem Ball tanzenden Elefanten möchten wir gerne auf den Finger balancieren. Aber wie findet man den Punkt, wo man den Elefant auf dem Finger balancieren muss, damit dieser nicht herunter fällt? Der Elefant sieht ja sehr ungleichmäßig aus.

Versuch 1
schwerpunkt_elefant2Halte den Elefant an einer der Ecken, so dass die Schwerkraft ihn nach unten zieht. Jetzt malst Du eine Linie von oben nach unten. Drehe den Elefant um ca. 1/4 (45°) und halte ihn dann erneut an einer Ecke nach unten. Male jetzt wieder eine Linie von oben nach unten. Da, wo sich beide Linien kreuzen, ist der Schwerpunkt. Dort musst Du Deinen Finger ansetzen und kannst so den Elefant balancieren, ohne dass er herunter fällt. Dies geht übrigens auch mit Kartons, wie der nächste Versuch zeigt.

Versuch 2
In eine leere Chipsdose wird auf einer Seite ein Gewicht (z.B. Muttern) festgeklebt. Eine zweite leere Dose wird als Vergleich genommen. Versuche beide Dosen zu rollen. Die Dose mit Gewicht rollt ungleichmäßig oder gar nicht.

Versuch 3
schwerpunkt_turnerAus Pappe, einem Schaschlik-Spieß und einem Schuhkarton kannst Du Dir einen Barrenturner basteln. Der Turner ist am Kopf nur geringfügig schwerer. Dadurch rollt der Turner, einmal an gestupst, von einer Seite des Schuhkartons zur anderen.

Aus Pappe, einem Schaschlik-Spieß und einem Schuhkarton kannst Du Dir einen Barrenturner basteln. Der Turner ist am Kopf nur geringfügig schwerer. Dadurch rollt der Turner, einmal an gestupst, von einer Seite des Schuhkartons zur anderen.

Versuch 4
schwerpunkt_eiEin Plastikosterei wird zu 1/3 Sand gefüllt. Nun kannst Du das Ei in fast jede Position stellen, ohne dass es umkippt. Der Sand stabilisiert den Schwerpunkt. Mach den Versuch auch mit einem leeren Plastikei.

Versuch 5
schwerpunkt_baufixAus Baufix kannst Du Dir auch einen Seiltänzer bauen. In einer 6er Stange befestigst Du an Pos. 3 das Innenteil eines Rades. Jetzt musst Du am unteren Ende solange Holzteile anschrauben, bis die oben drauf gestellte Figur nicht mehr herunter fällt.

Versuch 6
schwerpunkt_luftballonAn einem Luftballon wird ein Pappestück befestigt, welches wie Füße aussieht. Den Luftballon kann man jetzt noch lustig anmalen. Wenn man nun den Luftballon hochwirft, kommt er immer auf den Füßen auf. Tipp: Die Pappe nicht zu dünn und nicht zu groß machen.

Versuch 7
schwerpunkt_messerMit drei Messern und drei Gläsern kannst Du einen Elefanten auf den „Messerspitzen“ balancieren lassen, ohne dass der Elefant oder die Messer herunter fallen. Das funktioniert dann, wenn reihum jeweils ein Messer auf dem einen und unter dem anderen liegt.

Weiterführende Informationen

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