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UNTERHALTIGE ERFAHRUNGEN ZU HAUSE
Raupenspule. Physikalische Experimente
Unterhaltsame Erlebnisse zu Hause / Physikexperimente für Kinder Ist Reibung gut oder schlecht? Um dies besser zu verstehen, erstellen Sie eine Raupenspule. Dies ist das einfachste Spielzeug mit einem Gummimotor. Nehmen Sie eine normale Garnrolle und schneiden Sie mit einem Taschenmesser die Ränder beider Wangen ein. Falten Sie einen 70-80 mm langen Gummistreifen in zwei Hälften und schieben Sie ihn in das Loch der Spule. In die Schlaufe des Gummibandes, die an einem Ende herausschaut, legen Sie ein 15 mm langes Stück Streichholz. Tragen Sie eine Seifenscheibe auf die andere Seite der Spule auf. Aus einem harten, trockenen Rest einen etwa 3 mm dicken Kreis ausschneiden. Der Durchmesser des Bechers beträgt ca. 15 mm, der Durchmesser des Lochs darin beträgt 3 mm. Setzen Sie einen brandneuen, glänzenden Stahlnagel von 50–60 mm Länge auf die Seifenscheibe und binden Sie die Enden des Gummibandes in einem zuverlässigen Knoten über diesen Nagel. Drehen Sie den Nagel und starten Sie die Raupenspule, bis ein Stück Streichholz auf der anderen Seite zu scrollen beginnt.
Legen Sie die Rolle auf den Boden. Das abwickelnde Gummiband trägt die Spule und das Ende des Nagels gleitet auf dem Boden! Egal wie einfach dieses Spielzeug ist, ich kannte Leute, die mehrere dieser „Creeps“ auf einmal gemacht und ganze „Panzerschlachten“ arrangiert haben. Die „Besiegten“ wurden vom „Schlachtfeld“ entfernt. Denken Sie nach dem Spielen mit der Raupenspule daran, dass es sich nicht nur um ein Spielzeug, sondern um ein wissenschaftliches Instrument handelt. Wir haben dieses Gerät entwickelt, um die Reibung besser kennenzulernen. Wo ist hier die Reibung? Beginnen wir mit einem Stück Streichholz. Wenn Sie das Gummiband aufwickeln, dehnt es sich und drückt den Chip fester an die Wange der Spule. Zwischen dem Fragment und der Wange entsteht Reibung. Gäbe es diese Reibung nicht, würde sich das Streichholzfragment völlig frei drehen und die kriechende Spule wäre überhaupt nicht in der Lage, eine Umdrehung zu starten! Und damit es noch besser losgeht, rate ich dir, für ein Streichholz eine Mulde in die Wange zu schneiden. Reibung ist hier also nützlich. Es unterstützt die Funktion des Mechanismus, den wir geschaffen haben. Und auf der anderen Seite der Spule ist die Situation genau umgekehrt. Dabei sollte sich der Nagel möglichst leichtgängig, möglichst frei drehen lassen. Je leichter es auf der Wange gleitet, desto weiter bewegt sich die Kriechspirale. Die Reibung ist hier also schlecht. Es beeinträchtigt die Funktion des Mechanismus. Es muss reduziert werden. Deshalb wird zwischen Wange und Nagel eine Seifenscheibe gelegt. Es verringert die Reibung und wirkt als Schmiermittel. Betrachten Sie nun die Kanten der Wangen. Das sind die „Räder“ unseres Spielzeugs. Du hast sie mit einem Messer gehackt. Wofür? Ja, damit sie besser am Boden haften, damit sie nicht „verrutschen“, wie die Maschinisten und Fahrer sagen. Ja, sie haben so ein Wort. Tatsächlich rutschen die Räder der Lokomotive bei Regen oder Eis durch, rutschen auf den Schienen, sie kann einen schweren Zug nicht von ihrem Platz nehmen. Der Fahrer muss ein Gerät einschalten, das Sand auf die Schienen schüttet. Wofür? Ja, um die Reibung zu erhöhen. Und beim Bremsen auf Eis ergießt sich auch Sand auf die Schienen. Sonst wirst du nicht aufhören! Und an den Rädern des Autos, wenn Sie auf einer rutschigen Straße fahren, legen Sie spezielle Ketten an. Außerdem erhöhen sie die Reibung: Sie verbessern die Haftung der Räder auf der Straße. Denken Sie daran: Reibung stoppt ein Auto, wenn ihm das Benzin ausgeht. Gäbe es aber keine Reibung der Räder auf der Straße, könnte sich das Auto auch mit vollem Benzintank nicht bewegen. Seine Räder würden durchdrehen, rutschen, als wären sie auf Eis! Schließlich weist die Raupenspule noch an einer weiteren Stelle Reibung auf. Dies ist die Reibung des Nagelendes am Boden, entlang der es der Spule nachkriecht. Diese Reibung ist schädlich. Es stört, es verzögert die Bewegung der Spule. Aber es ist schwer, hier etwas zu tun. Ist das das Ende des Nagels mit einem feinen Schleifpapier zu schleifen? Egal wie einfach unser Spielzeug war, es hat uns geholfen, es herauszufinden. Wo Teile des Mechanismus bewegt werden müssen, ist Reibung schädlich und muss reduziert werden. Und wo sich die Teile nicht bewegen sollen, wo gute Haftung gefragt ist, da ist Reibung sinnvoll und muss erhöht werden. Und in den Bremsen ist Reibung nötig. Der Crawler hat sie nicht, er krabbelt sowieso kaum. Und alle echten Radfahrzeuge haben Bremsen: Ohne Bremsen wäre das Fahren zu gefährlich. Autor: Galpershtein L.Ya.
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