23 may. 2012

VERSUCHE MIT DER TRÄGHEIT


Was ist Trägheit?



Die Trägheit hat man schon vor vielen hundert Jahren erforscht. Der italienische Forscher Galileo Galilei, der von 1564 bis 1642 lebte, kannte sie ebenso wie der deutsche Forscher Johannes Keppler, der von 1571 bis 1630 lebte.Von dem großartigen englischen Forscher Isaac Newton – er lebte von 1642 bis 1726 – kennen wir das Trägheitsgesetz. Es lautet:
„Jeder Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen geradlinigen Bewegung, solange er nicht durch Einwirkung äußerer Kräfte gezwungen wird, seinen Bewegungszustand zu ändern.“
Das klingt schon sehr kompliziert, ist aber kinderleicht. Dieser Satz bedeutet:
Ein Bierkrug bleibt so lange an seiner Stelle stehen, bis wir ihn umstoßen oder wegnehmen. Tun wir das nicht, bleibt er im Zustand der Ruhe.Wir können uns höchstens darüber wundern, dass dieses Gesetz von Isaac Newton so wichtig genommen wird. Für uns gehört es zum Selbstverständlichsten von der Welt, dass Gegenstände, Körper, wie Newton sagt, ruhig stehen oder liegen bleiben, solange wir uns nicht an ihnen zu schaffen machen.

Versuch 1


Wir schneiden einen Papierstreifen, legen ihn auf einen Tisch und stellen vorsichtig einen Bleistift oder irgendeinen anderen dünnen Gegenstand darauf.

Bei dem Bleistift ist das eine wacklige Angelegenheit, und wir müssen das eine Ende des Papierstreifens sehr vorsichtig anfassen, damit uns der Bleistift nicht umfällt. Wir halten den Streifen mit der linken Hand und schlagen mit der rechten blitzschnell zwischen dem Tisch und unserer linken Hand.

Wenn wir es richtig anstellen, sorgt die Trägheit des Bleistifts dafür, dass er stehen bleibt. Es kann keine Kraft vom Papier auf den Stift übertragen werden, weil das Papier blitzschnell unter dem Bleistift hinwegsaust.
Zöge man das Papier nur langsam unter dem Bleistift hinweg, dann reichten die Kräfte nicht mehr aus, die Haftreibung des Bleistifts auf dem Papier zu überwinden: Der Bleistift fällt um.

Versuch 2


Nun brauchen wir ein halbgefülltes Wasserglas, eine Postkarte und ein Ei. Wir legen die Postkarte auf das Wasserglas und darauf das Ei. Wer kann nun die Postkarte so schnell unter dem Ei wegziehen, dass das Ei ins Glas fällt und nicht durch die Gegend fliegt?
Sicher ist es gut, diesen Versuch mit einem gekochten Ei zu machen. Für alle Fälle.
Übrigens könnt ihr einen Trägheitsversuch auch ohne jegliche „Zutaten“ durchführen, ohne Bleistift, ohne Papier, ohne Ei oder ohne Postkarte.

Jeder von euch ist doch bestimmt schon einmal mit dem Fahrstuhl gefahren, oder? Nun, das von einigen von euch erfahrene „Fahrstuhlgefühl“ wird auch von nichts anderem als von Trägheitskräften hervorgerufen.
Beim Anfahren nach unten bewirken die der Beschleunigung entgegengesetzt nach oben wirkenden Trägheitskräften eine Verringerung des Gewichts. Im freien Fall wäre das Gewicht sogar gänzlich aufgehoben, man würde im Fahrstuhl schweben. Beim Anfahren nach oben hingegen addieren sich Trägheitskraft und Gewicht und lassen den Körper schwerer werden.
Durch fahren mit gleichmäßiger Geschwindigkeit – und sei sie noch so hoch – können keine Trägheitskräfte entstehen.
Doch das nur zur Ergänzung zwischendurch.
[…]
Wer von euch kann sich weitere Trägheitsexperimente ausdenken?
Doch zieht nicht gleich die Tischdecke unter dem gedeckten Mittagstisch weg. Die Nerven eurer Mutter würden nicht mitspielen – obwohl Könnern dieses Experiment schon gelungen sein soll.
Aus:
Mein erstes Spiel- und Experimentierbuch
von Axel Rex, Südwest Verlag München



EXPERIMENTOS CON LA INERCIA


¿Qué es la inercia?



La inercia ya fue investigada hace muchos cientos de años atrás. El investigador italiano Galileo Galilei, que vivió desde 1564 hasta 1642, la conocía tanto como el investigador alemán Johannes Keppler, que vivió entre 1571 y 1630.
Nosotros conocemos la ley de la inercia, también llamada ley de Newton, por el gran investigador inglés, Isaac Newton, que vivió entre 1642 hasta 1726. Dice así:
"Cada cuerpo permanece en el estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, mientras no se obligado por la influencia de fuerzas externas a cambiar su estado de reposo o de movimiento."
Suena muy complicado, pero es muy fácil. Esta oración quiere decir:
Una jarra con cerveza va a quedar en su lugar, hasta que la empujemos o la saquemos de allí. Si no hacemos nada de ello, quedará en el estado de reposo.
Como mucho, podemos sorprendernos por el hecho de que a esta ley de Isaac Newton se le atribuya tanta importancia. Para nosotros es lo más natural del mundo que los objetos, cuerpos como decía Newton, permanezcan parados o acostados, mientras no nos ocupemos de ellos.

Experiencia 1


Cortamos una tira de papel, lo colocamos junto al borde de una mesa y ubicamos con todo cuidado un lápiz u otro objeto delgado encima.
Que el lápiz quede parado es una cuestión difícil y tendremos que tomar el otro extremo del papel con muchísimo cuidado, para que no se caiga. Sostenemos la tira con la mano izquierda y con el canto de la derecha pegamos un golpe rápido entre la mesa y nuestra mano izquierda.
Si no hacemos nada mal, la inercia se ocupará de que el lápiz quede parado. No hay posibilidades de que se transmita alguna fuerza del papel al lápiz porque el papel pasa rápido como un rayo por debajo del lápiz.
Si se sacara el papel de manera lenta por debajo del lápiz, las fuerzas no alcanzarían a vencer la fuerza de rozamiento entre el lápiz y el papel. El lápiz se cae.

Experiencia 2


Ahora necesitamos un vaso de agua medio lleno, una tarjeta postas y un huevo. Colocamos la tarjeta sobre el vaso y encima colocamos el huevo. ¿Quién se anima a sacar la tarjeta de manera tan rápida por debajo del huevo, que éste caiga al vaso y no vuele por el aire?
Seguramente es una buena idea, hacer este experimento con un huevo hervido. Por si acaso.
Por lo demás, también pueden hacer un experimento de inercia sin ningún "ingrediente", sin lápiz, sin papel, sin huevo y sin tarjeta postal.
Ustedes seguramente usaron alguna vez un ascensor, ¿no? Y bien, esa "sensación de ascensor" que algunos de ustedes sintieron no es provocada por otra cosa que por las fuerzas de inercia. Al arrancar hacia abajo, las fuerzas de aceleración hacia abajo actúan en sentido contrario a las fuerzas inerciales que actúan hacia arriba, logrando así una disminución del peso. En el caso de la caída libre, el peso incluso se igualaría y estaríamos flotando dentro del ascensor. En cambio, al arrancar hacia arriba, la fuerza inercial y el peso se suman y hacen que el cuerpo sea más pesado.
Por otra parte, no se producen fuerzas inerciales por andar con una velocidad uniforme, aunque ésta sea muy alta.
Pero con esto sólo se quiso completar un poco el concepto.
[…]
¿Quién de ustedes puede imaginar otros experimentos con la inercia?
Pero que no se les ocurra sacar el mantel debajo de la mesa puesta para el almuerzo. Los nervios de su madre de seguro no reaccionarían muy bien - aunque dicen que hay expertos a los que les salió bien este experimento.
Tomado de:
Mein erstes Spiel- und Experimentierbuch
de Axel Rex, Südwest Verlag München
Traducción: Ruth Schwittay


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