Stiftung PHÄNOMENTA Lüdenscheid

Fahrrad auf dem Hochseil

Lfdn Nr 147Mit diesem Rad fährst du sicher über das Stahlseil, wenn du größer bist als 150 cm und nicht mehr als 100 kg wiegst.

WORUM GEHT ES?
Einen Abgrund unter einem Hochseil mit einem Fahrrad überqueren? In der PHÄNOMENTA schaffen es auch ungeübte Menschen, diese akrobatische Meisterleistung zu vollbringen. Es erfordert zwar etwas Mut, andererseits stehen zwei Helfer bereit und der Radfahrer wird mit Gurt und Seil gesichert, so dass er nicht abstürzen kann.

WESHALB IST DAS SO?
Es ist schon unmöglich auf einem stehenden Fahrrad sitzend das Gleichgewicht zu halten. Immer kippt das Rad zu einer der Seiten. Auf dem wackeligen Hochseil würde es noch schwieriger. Das liegt daran, dass sich in diesem Fall der gemeinsame Schwerpunkt von Fahrradfahrer und Fahrrad oberhalb des Stahlseils befindet. Nur wenn dieser genau senkrecht über den Seil liegt, bleibt das Rad im Gleichgewicht. Man spricht in diesem Fall in der Physik von einem labilen Gleichgewicht. Schon geringe Schwankungen verschieben den Schwerpunkt seitlich und bringen das Rad zum Kippen.

Durch das Anbringen eines 50-kg-Gegengewichts wird der Schwerpunkt des gesamten Systems (bestehend aus Fahrrad samt Fahrer und Gegengewichtskonstruktion), unter das Seil verschoben. Dabei wirkt die Vorrichtung, an der das Gewicht angebracht ist, wie ein Hebel. Im Vergleich zum Abstand zwischen Sitzposition und Seil vergrößert sich dadurch nach dem Hebelgesetz die Wirkung des Gegengewichts auf das Doppelte. Solange der Schwerpunkt unterhalb des Stahlseils liegt, spricht man von einem stabilen Gleichgewicht, weil das Fahrrad selbst bei größeren Abweichungen von der Gleichgewichtslage immer sofort wieder in diese zurückkehrt. So wird zum Beispiel bei leichtem Schwanken, das eventuell durch die Tretbewegung verursacht wird, der Schwerpunkt des Systems seitlich angehoben. Aufgrund der Anziehungskraft der Erde bewegt sich der Schwerpunkt aber sofort wieder in die Gleichgewichtslage zurück. Der Schwerpunkt dreht sich gewissermaßen immer wieder unter das Seil. Erst wenn ein Fahrer 100 kg überschreitet, verschiebt sich der Schwerpunkt des Systems auf Höhe des Seils oder noch darüber hinaus.

Befindet sich der Schwerpunkt auf Höhe des Seils, spricht man von einem indifferenten Gleichgewicht. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass das System in jeder Lage stehen bleiben kann. Man kennt das indifferente Gleichgewicht beispielsweise von einem Autorad, das sich, wenn es vernünftig ausgewuchtet ist, gleichmäßig um seinen Mittelpunkt dreht und in jeder Lage stehen bleiben kann.

Im Zirkus benutzen Hochseilartisten, die natürlich kein Gegengewicht verwenden und deshalb in einer labilen Gleichgewichtslage sind, zum Ausgleichen von Schwankungen häufig eine lange Balancierstange. Diese kann bei leichtem Abweichen von der Gleichgewichtslage nach links oder rechts in die entgegengesetzte Richtung geschoben werden, um einen Sturz vom Hochseil zu verhindern.

Alltagsbezug
Es soll Menschen geben, die an der guten Tradition festhalten, am Weihnachtsbaum nach wie vor echte Kerzen zu verwenden. Größere Sicherheit bieten dann Kerzenhalter, die sich am Prinzip des Fahrrades auf dem Hochseil orientieren und Balance-Kerzenhalter genannt werden: Ein stabiler Draht mit „vergoldeter“ Oberfläche trägt am oberen Ende den eigentlichen Kerzenhalter mit Wachsauffangmulde. Der Draht läuft dann etwa fünf cm nach unten, wird u-förmig nach oben gebogen und nach rund zwei cm wieder nach unten. Nach weiteren 12 bis 15 cm hängt am unteren Ende des Drahtes eine „vergoldete“ Kugel als Gegengewicht. Der gesamte Kerzenhalter hängt mit dem zweiten U-Bogen auf dem Zweig, Kerze und Wachsauffangmulde thronen sicher mit deutlichem Abstand über den Zweig und die Kugel am unteren Ende hält alles stabil in senkrechter Lage.

Termine

26. Januar 2017
Effekt-Hascherei
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18. März 2017
Informationsnachmittag für Lehrer/innen und Erzieher/innen
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2. April 2017
10. Entdeckertag
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