Mach mit am Kettenreaktions-Maschinen Wettbewerb

Wie funktioniert der «Kettenreaktions-Maschinen-Wettbewerb»?
  1. Bau eine funktionierende Kettenreaktions-Maschine. Komplexität, Material, Funktion, investierter Aufwand oder technischer Anspruch sind zu 100% Dir überlassen. Eine Kettenreaktions-Maschine auf dem Nachttisch, im Bücherregal oder in der Küche ist genauso richtig, wie etwas, das eine ganze Turnhalle füllt.
  2. Mach ein Video davon. Auch da gilt: Perfektion ist nicht das Ziel. Das Video soll zeigen, wie Deine Maschine funktioniert, es soll Spass machen und unterhalten. D.h. es ist völlig ok, Handy-Videos zu posten. Umgekehrt darfst Du aber auch gerne einen
  3. Poste es auf unserem Facebook Kanal.
    1. Damit ein Film an der Verlosung teilnimmt, muss er auf facebook.com/ipho2016 oder auf facebook.com/einsteinsein gepostet werden.
    2. Gepostete Filme müssen mit Filmtitel und Name des Filmemachers / der Filmemacher versehen sein.
    3. Wenn Du kein Facebook-Konto hast, bzw. aus anderen Gründen nicht per Facebook am Wettbewerb teilnehmen möchtest, kannst Du Dein Video auch per Mail an uns senden. Wir werden es dann selbst auf unsere Facebook-Seiten laden, damit es doch am Public Voting teilnehmen kann. Sende in diesem Fall Dein Video an: wettbewerb@physik.uzh.ch
  4. Mach Dein Video, das Du auf unserem Kanal gepostet hast bei deinen Freunden bekannt, um möglichst viele Likes zu kriegen. Du hast bis am 30. Juni 2016 Zeit, allen klarzumachen, dass Deine Kettenreaktions-Maschine die beste ist.
Wer kann teilnehmen?

Niemand ist vom Wettbewerb ausgeschlossen. Egal ob Jung, Alt, als Gruppe, als Schulklasse oder alleine – jeder kann mitmachen.

Wieso sollst Du teilnehmen?

Die Frage sollte eigentlich eher lauten: Wieso sollst Du nicht teilnehmen. Eigentlich kannst Du nur gewinnen. Entweder einer der tollen Preise im Gesamtwert von 10’000 Franken, oder einfach eine bereichernde Erfahrung, viel Spass und im besten Fall entwickelst Du eine genial-verrückte Maschine, die Dir Deinen Alltag erleichtert oder zumindest versüsst. 🙂

Wer gewinnt?

Es gibt zwei Wertungskategorien für den Wettbewerb:

  • Einerseits das Public Voting, wo die Anzahl der Likes des Videos auf unserer Facebook-Seite entscheidet, wer gewinnt. Rang 1 bis 10 werden mit einem Preis belohnt.
  • Andererseits gibt es das Jury-Voting für die folgenden drei Kategorien
    • Kreativität
    • Dauer der Maschine 
    • Physikalisches Niveau

=> es werden jeweils die zwei herausragendsten Videos mit einem Preis belohnt.

Bis wann läuft der Wettbewerb?

Teilnahmeschluss ist der 30. Juni 2016 um 23:59. Alle Videos, die bis da gepostet werden, fliessen ins Voting ein.

Wie fährt man mit dem Rad durch einen Looping?

Bestimmt haben sich einige von Euch schon einmal gefragt, wie es sich anfühlt, mit dem Fahrrad einen Looping zu fahren. Und wieder andere möchten vielleicht wissen, ob und wie das denn möglich ist. Nun, dass es möglich ist bewies 1902 bereits der Artist und Draufgänger Allo Diavolo, der damals als erster Mensch mit dem Fahrrad durch einen Looping fuhr.

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Allo Diavolo’s «Draufgänger-Outfit»

Dieses flüchtige Kopfstehen begeistert bis heute die Menschen und es gibt zahlreiche Videos auf Youtube, wo sich Neuzeit-Diavolos auf Fahrrädern, Minimotorrädern, auf Wasserrutschen und sogar rennend an einen Looping heranwagen (ACHTUNG: NICHT NACHMACHEN!).

Wie kann man aber erklären, dass man am höchsten Punkt nicht runterfällt? Dieser Frage werden wir jetzt nachgehen, damit es Euch (falls ihr denn je genug verrückt sein solltet, einen Looping zu versuchen) nicht ähnlich ergeht, wie jenen armen Teufeln, aufgrund derer Misserfolge dann jeweils die Feinjustierungen am Versuch vorgenommen wurden.

Damit man den vollen Looping schaffen kann, muss die Geschwindigkeit am höchsten Punkt so gross sein, dass die Flugparabel ausserhalb der Bahn des Loopings liegt. Ist die Geschwindigkeit zu klein, liegt die Flugparabel innerhalb des Loopings und Diavolo (und all seine Nachahmer) würden sprichwörtlich den Boden unter ihren Rädern verlieren und runter fallen. Das heisst also, dass eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit nötig ist, um eine Flugparabel zu erreichen, die ausserhalb des Loopings liegt.

Diese Zentripetalkraft berechnet man mit der Formel FZP = mv2/r. m ist die Masse des Objekts, v seine Geschwindigkeit und r der Kurvenradius. Sie setzt sich aus den wirklich am Körper angreifenden Kräften zusammen. Am höchsten Punkt sind das die Gravitationskraft G = mg und die Normalkraft N, die durch den Druck der Loopingbahn auf das Rad zustande kommt. Beide zusammen ergeben die Zentripetalkraft.
Im Grenzfall ist die Geschwindigkeit so gering, dass die Normalkraft völlig verschwindet. Der Looping drückt dann am höchsten Punkt gar nicht mehr gegen das Rad. Man befindet sich daher im Prinzip einen Tick lang im freien Fall. Die Zentripetalkraft kommt jetzt nur mehr durch G zustande. Deshalb kann man schreiben: G = FZP beziehungsweise mg = mv2/r. Wenn man wegkürzt und nach v auflöst, bekommt man v = √ gr. Das ist ganz allgemein die Geschwindigkeit, die man für das Durchfahren eines Loopings benötigt.

Wenn wir nun annehmen, das Diavolo’s Looping einen Radius von 3 m hatte, dann ergibt das an der höchsten Stelle eine Grenzgeschwindigkeit von 4.5 m/s (knapp 16 km/h).

Fun-Fact: Man kann abschätzen, dass bei der Einfahrt am Fuss des Loopings eine Gesamtbeschleunigung von fast 10 g auftritt. Da braucht man auf jeden Fall einen sehr weichen Sattel, um unangenehme Quetschungen zu vermeiden.

 

Einstein’s Welt der Physik muss zauberhaft gewesen sein. Ein Universum voller Gedanken, Inspiration, Zusammenhängen, Visionen, Verblüffendem und Verzauberndem und angetrieben von einem ungebremsten Drang, die Welt zu verändern. So erleben auch wir die Physik und wir möchten dieses Bild in die Welt hinaus tragen.

Fern von grossen Zahlen, Formeln und anstrengenden Berechnungen kannst Du hier eintauchen in eine Welt der Physik, die unterhält, wunderschön anzusehen ist, die knallt, raucht, tönt, leuchtet und glänzt und die unheimlich viel Spass macht. Wir durchforsten für Euch das Internet, Bücher, die «Tüftelstuben» von Physikern und das Experimente-Archiv der Universität Zürich, immer mit dem Ziel vor Augen, die Vielfältigkeit physikalischer Phänomene und Tätigkeiten greifbar und erlebbar zu machen.