Kugelrennen

 

Was kann man tun?
Lege jeweils eine Kugel auf zwei oder mehrere Bahnen ganz oben in den Startbereich. Starte sie gleichzeitig mit dem Starthebel und beobachte, welche Bahn die schnellste ist.

Alternative:
Benutze nur die (gleichen) Bahnen 2 und 3. Halte auf jeder dieser Bahnen je eine Kugel in verschiedenen Höhen fest. Lasse sie gleichzeitig los und beobachte, welche Kugel zuerst unten ankommt.

Kugelrennen

 

Was sollte geschehen?
Bahn 1 ist die schnellste Bahn, gefolgt von den gleichen Bahnen 2 und 3.
Auf Bahn 5 benötigt die Kugel am meisten Zeit. Die Bahn 4 ist zwar die kürzeste aber nicht die schnellste:
Hier benötigt die Kugel die zweit-langsamste Zeit.

Vergleich der Bahnen 2 und 3 :
Egal aus welcher Höhe Kugeln auf der Bahn 2 oder 3 gestartet werden – die Rollzeit auf der Restbahn
ist immer gleich.

Kugelrennen

 

Warum ist das so?
Im steilen Teil der Bahn wird die Kugel sehr schnell. Ist der steile Teil am Anfang der Bahn, dann nimmt die Kugel diese Geschwindigkeit auch auf den flacheren Teil mit.

In der Abbildung sind zwei Kugeln auf Bahn 1 und Bahn 4 verglichen: In jeweils gleichen Zeitabständen sieht man
den Ort der Kugel auf ihrer Bahn.

Die gerade Bahn ist zwar die kürzeste, aber die hohe Anfangsgeschwindigkeit auf der nach unten gekrümmten Bahn macht diesen Vorteil mehr als wett.

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