Experimentendokumentation Julius- Maximilians- Universität Würzburg Philosophische Fakultät II Fachvertretung der Didaktik der Arbeitslehre Seminar: Methoden des Technikunterrichts Dozent: Peter Pfriem SS 2011 Diana Biberger

Die Streichholzschachtel und der Schlüsselbund Experiment 4 Die Streichholzschachtel und der Schlüsselbund

Material: - Ein leichter und ein schwerer Gegenstand (hier eine Streichholzschachtel und ein Schlüsselbund) - Einen Stab z.B. einen langen Stift, ein Besenstiel, eine Fahrradluftpumpe, ... - Ein Faden z.B. Nähgarn

Zunächst schneidet man den Faden auf ca. 1m Länge ab.

Das eine Ende des Fadens wickelt man streng um die Streichholzschachtel…

…und knotet es fest,…

…sodass die Streichholzschachtel am Faden hängt und nicht aus der Schlinge herausrutschen kann.

Das andere Ende des Fadens befestigt man am Schlüsselbund.

Hängen nun beide Gegenstände sicher am Faden,…

… hält man den Stab waagerecht in der einen Hand, lässt den Schlüsselbund am Faden daran herunterhängen und hält die Streichholzschachtel fest.

Lässt man nun die Schachtel los, erwartet man, dass der Schlüsselbund die Schachtel über den Stab zu Boden zieht,…

… doch diese wickelt sich um den Stab…

… und stoppt so den Fall des schwereren Gegenstandes.

Erläuterung Zuerst geht man davon aus, dass die Streichholzschachtel mit dem Faden wie ein Pendel am Stab befestigt ist Würde man das Pendel zum Schwingen bringen, würde es beinahe wieder dieselbe Höhe erreichen, aus der man es losgelassen hat Die Schwunggeschwindigkeit hängt dabei von der Fadenlänge ab: Je kürzer der Faden, desto schneller der Schwung des Pendels In diesem Experiment behindert jedoch der Schlüsselbund das ungestörte Schwingen der Streichholzschachtel, da er beim Fallen am Faden zieht  der Faden wird auf der Seite der Streichholzschachtel immer kürzer und somit wird der Schwung schneller

Aufgrund dieser Schnelligkeit kann er höher schwingen als im Normalfall  Die Streichholzschachtel fliegt über den Stab hinüber, holt wiederrum Schwung, der Faden verkürzt sich dadurch erneut und der Vorgang wiederholt sich bis der Faden sooft um den Stab gewickelt ist, dass die Kraft mit der der Schlüsselbund am Faden zieht, nicht mehr ausreicht, um die Streichholzschachtel weiter zu ziehen (Reibung des Fadens stoppt den Fall der Streichholzschachtel)

Quelle http://www.physikfuerkids.de/lab1/versuche/streibund/index.html 24.06.2011, 11.27Uhr