Warum rollt ein schwerer Ball weiter und schneller als ein leichter? Für Kinder erklärt?
Hallo ihr Lieben
Ich arbeite in einer Kita und mache eine Aktivität zu dem Projekt „Alles was rollt“. In der Aktivität vergleichen wir verschiedene Arten von Bällen miteinander indem wir gleich hohe Erhöhungen aufbauen und die Bälle zum gleichen Zeitpunkt rollen lassen. Dann schauen wir welcher Ball am weitesten.. gerollt ist. Nun meine Frage: Wie erkläre ich den Kindern warum ein schwerer Ball schneller rollt, als ein leichter. Die Kinder sind im Alter von 4-6 Jahren.
Ich würde mich sehr über eine Antwort freuen
4 Antworten
Im luftleeren Raum ist das nicht so.
Hier stand:
Der einzige Grund ist, dass gleich große Bälle gleichen Luftwiderstand erfahren, aber die Kraft, die ihnen von der Schwerkraft zugeführt wird, bei unterschiedlichem Gewicht unterschiedlich groß ist.
Es muss heißen
Der einzige Grund ist, dass gleich große Bälle bei gleicher Geschwindigkeit gleichen Luftwiderstand erfahren, aber die Kraft, die ihnen von der Schwerkraft zugeführt wird, bei unterschiedlichem Gewicht unterschiedlich groß ist.
Anders gesagt, der leichte ball hat weniger kinetische Energie, bei gleicher Geschwindigkeit erfährt er aber die gleiche Bermskraft durch die Luft wie der schwere Ball. Das bremst ihn dann stärker ab.
Bei Abwesenheit von Luft ist der Luftwiderstand 0.
In diesem Fall werden beide Bälle durch die Schwerkraft beschleunigt, aber durch ihre Trägheit gebremst. Anders gesagt, die Beschleunigung ist von der Masse dann unabhängig, eine Feder wird in einem luftleeren Fallrohr genauso stark beschleunigt wie ein Amboss. Unsere Kugeln wären im luftleeren Raum an der Rampe gleich schnell und rollen (gleichen Rollwiderstand vorausgesetzt) gleichweit weiter.
Die Bedeutung des Satzes ist: Im Luftleeren Raum rollen beide Bälle gleichschnell,
Falsch.
Die Bedeutung ist: Im Luftleeren Raum rollen beide Bälle gleich schnell und gleicht weit.
Und das das widerspricht dem Rest
Das wiederum würde sehr von der Härte des Untergrunds und der Härte der Bälle abhängig sein sowie der Härte und Elastizität der Bälle. Weitere Faktoren.
Das ist aber völlig unabhägig von Luft/Vakuum und hat nichts mit deiner Antwort zu tun.
Beide Antworten beziehen nur den Luftwiderstand mit ein. Das kannst Du gern kritisieren. Aber sie passen zueinander. Antworte doch selbst besser, wenn es Dir nicht passt.
Das stimmt nicht.
Deine Aussage:
Im Luftleeren Raum rollen beide Bälle gleich schnell und gleicht weit.
Widerspricht deiner Aussage:
Der einzige Grund ist, dass gleich große Bälle gleichen Luftwiderstand erfahren, aber die Kraft, die ihnen von der Schwerkraft zugeführt wird, bei unterschiedlichem Gewicht unterschiedlich groß ist.
Demzufolge rollt der schwere Ball nämlich weiter.
um einen schweren Ball zum Rollen zu bringen wird mehr Kraft benötigt.
Diese Kraft wird im Ball gespeichert und führt dazu, dass er erst später zum stehen kommt bis sich diese Kraft abgebaut hat
Na ja, nicht ganz. Die Erdanziehungskraft beschleunigt beide Kugeln mit einer Kraft, die proportional zu deren Masse ist. Von daher ist eigentlich klar, dass die schwerere (=massigere) Kugel auch weiter und schneller rollt.
Weißt du es denn selbst überhaupt? Ein erster Schritt könnte sein, das zu recherchieren und anschließend sollte es aufgrund deiner Qualifikation als Betreuer nicht mehr allzu schwer sein, das verständlich für die Altersgruppe xy zu erkären. Oder?
Holla… das kann etwas kompliziert werden, denn den Kindern können wir ja nicht mit den Energiesätzen usw. kommen. Aber erst mal: fallen oder rollen Bälle oder Kugeln eine Schräge hinunter dann ist deren Geschwindigkeit beim Fehlen von bremsenden Kräften gleich groß…. eine Gummikugel rollt gleich schnell wie eine Stahlkugel. Nun haben wir jedoch meist auch Bremskräfte. In deinem Fall ist das im wesentlichen der Luftwiderstand. Die Luftwiderstandskraft hängt ab von dem Quadrat der Geschwindigkeit eines Körpers, von seiner Anströmfläche und der Luftdichte. Die Luftdichte ist in unserem Fall konstant…. Wir betrachten si also nicht weiter. Liegen nun 2 Bälle auf einer Schrägen, z.B. ein Medizinball und ein Fußball und haben beide gleichen Durchmesser, dann unterscheidet sie nur das Gewicht. Jene Komponente der Gewichtskraft, die parallel zur Schrägen liegt, beschleunigt die Bälle. Sobald die nun Fahrt aufnehmen, wirkt der die Luftwiderstandskraft entgegen. Auf den leichten Ball hat sie einen großen Einfluss auf den schweren Ball eher keinen.
daher rollte ein kleiner schwerer Balll am Ende der Schrägen schneller als ein großer dicker. Ganz deutlich wird das bei Verwendung eines Luftballons. Wegen seines großen Durchmessers und geringen Gewichtes kommt er auf der Schrägen nur langsam voran, denn er wird bereits bei kleiner Geschwindigkeit durch die Luftwiderstandskraft stark gebremst. Also: in deinem Experiment ist der böse Bube die LuftwiderstandskrFt.
Dein erster Satz passt nicht zum Rest.