Abstrakt und Konkret

Im Themenbereich "Abstrakt und Konkret" können Sie sich als wahrer Code-Knacker beweisen oder einfach nur Ihr Glück am Glücksspielautomaten versuchen. Puzzle-Profis können versuchen unser Decagon-Puzzle richtig fortzusetzen. Wer etwas mehr Körpereinsatz möchte, kann sich aber auch mit unserer beliebten Riesen-Seifenblase umhüllen und so die Welt aus einem anderen Blickwinkel betrachten.

Einige ausgewählte Experimentierstationen aus diesem Bereich:

Riesen-Seifenhaut

Was kann man tun?
Was sollte geschehen? Warum ist das so?

Stelle dich in die Mitte des Rings und ziehe diesen zügig, aber behutsam nach oben.

Um dich herum entsteht eine große Seifenhaut, die vom Seifenwasser bis zum hochgezogenen Ring reicht.
Die Seifenhaut schnürt sich in der Mitte von selbst ein. Wenn sie dich berührt, wird sie platzen.

Die Seifenhaut bildet sich so, dass eine möglichst kleine (Minimal-) Fläche zustande kommt. Der Grund ist die Spannung, die in der Seifenhaut herrscht.
Die kleinste Fläche zwischen zwei Ringen ist nicht der Zylinder, sondern ein Körper, wie der hier gezeichnete.
Eine Linie, die vom oberen zum unteren Ring führt, ist eine sogenannte Kettenlinie.

Der zugehörige Rotationskörper heißt Katenoid.

Riesen-Seifenblase Riesen-Seifenblase

KettenlinieKatenoid

Fadenhyperboloid

Was kann man tun?
Was sollte geschehen? Wo wird das genutzt?

Du kannst die obere runde Scheibe, an der die roten Fäden befestigt sind, nach rechts drehen. Schiebe dazu den kleinen Knopf. In zwei Stellungen kann die Verdrehung der roten Fäden fixiert werden.

Die roten Fäden schnüren sich in der Mitte zusammen. Es entsteht der Eindruck, dass sich eine rote Röhre bildet, die eine nach Innen gekrümmte Außenwand hat.
Erstaunlich ist:
Obwohl die roten (Gummi-)Fäden gerade sind, ist die Randkurve gekrümmt. Die Krümmungslinie (Randkurve) ist eine Hyperbel, daher der Name Hyperboloid für den Körper.

Sowohl die Ästhetik als auch die Stabilität bei geringem Materialaufwand sind der Grund für zahlreiche Bauwerke in hyperboloider Form auf der ganzen Welt.
Eine Stahlkonstruktion in der Höhe des Eiffelturms würde als Hyperboloid nur ein Drittel der Stahlmenge benötigen.

Fadenhyperboloid Fadenhyperboloid

Canton-Tower, Guangzhou, China