Wie ermittelt man die optimale Hebellänge für ein Mausefallenauto?
Bitte mit einzelnen schritten 🙏🏻🙏🏻🙏🏻
2 Antworten
Experimentell.
Man nehme erst zum Test einen sehr langen Hebel, an diesem befestigt man die Schnur an verschiedenen Stellen und schaut, was optimal ist. Dann nochmal mit abgesägtem Hebel - durch die geringere Masse verschiebt sich das Optimum etwas.
Ich sehe da wenig, was man ohne Physik-Studium berechnen könnte. Also eher eine Minimax-Probiererei. Bestenfalls könnte man bei der Versuchsplanung schülerkompatible Berechnungen einbauen, aber in der Mittelstufe (ich glaube nicht, dass man in der Oberstufe Mausefaallenautos baut) sehe ich da auch keine Möglichkeit.
Du musst erst entscheiden, was denn optimal sein soll. Soll das Auto eine möglichst hohe Geschwindigkeit erreichen? Dann ist aber die Federenergie schnell verpufft und Du kommst nicht weit. Oder soll es auf hohe Reichweite optimiert werden? Dann muss die gespeicherte Energie möglichst über die Zeit gleichmäßig verteilt werden, was eher mit niedriger Geschwindigkeit zu erreichen ist.
Natürlich könnte ich jetzt mit den Mitteln der technischen Mechanik Berechnungen über den zeitlichen Verlauf des Drehmoments bei verschiedenen Hebellängen anstellen. Aber das allein ist noch keine Optimierung. Hier gilt eher der Satz "Probieren geht über Studieren" zumal es ja recht einfach ist gerade die Hebellänge zu variieren.
Hilfreich ist vor allem dieser link.
Und damit haben wir doch eine klasische Minimax-Rechnung?!?