Bewegungsmaschinen in vielen Facetten – das Dynamikum in Pirmasens

Spannend, kurios, überraschend: Im Pirmasenser Science Center Dynamikum kann man ganz alltägliche, ebenso wie ungewöhnliche naturwissenschaftliche und technische Phänomene rund ums Thema Bewegung spielerisch erforschen.

Insgesamt 160 Exponate unterschiedlichster Art gibt es im Dynamikum: Getreu dem Leitmotiv „Bewegung“ gilt es in acht Themenbereichen zu kurbeln, zu rennen, zu springen oder sogar die Kraft der eigenen Gedanken zu aktivieren. Im Themenbereich Bewegungsmaschinen lassen sich an den „Maschinen“ ganz unterschiedliche Formen der Bewegungsübertragung erforschen, die auf physikalischen Phänomenen wie Reibung, Impuls und Energieübertragung gründen.

Zahn(rad) um Zahn(rad)

Nicht wegzudenken in der Welt der Bewegungsmaschinen sind Zahnräder. An einer Zahnradwand im Dynamikum befinden sich zwei fest installierte sowie mehrere unterschiedlich große Zahnräder, die frei platziert werden können. An einem der festen Räder ist eine Kurbel angebracht, an dem anderen ein Hammer, der eine Glocke schlägt. Die Aufgabe besteht nun darin, die freien Zahnräder so einzusetzen, dass durch ein Drehen der Kurbel die Glocke läutet. Zu beobachten ist, dass die Umsetzung einer Bewegung schwerer wird, je mehr Zahnräder hintereinander geschaltet sind.

Noch eindrucksvoller ist das Prinzip im Exponat Rad in Beton zu sehen. Im Inneren einer Vitrine befindet sich ein Zahnradgetriebe. Ein Motor treibt das erste Zahnrad ungefähr mit einer Drehung pro Sekunde an. Schon nach der Hälfte der Zahnräder ist eine Drehung nicht mehr zu beobachten. Jedoch geht die Bewegung keineswegs verloren, sie wird nur stark „verdünnt“: Bei einer Übertragung der Drehung des kleinen Zahnrads eines Paares auf das große des nächsten Paares verlangsamt sich die Drehungsbewegung jeweils auf ein Siebtel. Das letzte Zahnrad ist in Beton eingegossen. Denn: Bewegt sich das erste Zahnrad mit einer Drehung pro Sekunde, braucht das letzte Zahnrad bei den insgesamt 17 Übersetzungen sage und schreibe 7.376.665 Jahre für eine Drehung um die eigene Achse.

Quadratische Räder?

Das Exponat Quadratische Räder zeigt anschaulich, dass die ruhige Fahrt eines Fahrzeugs auch mit quadratischen Rädern möglich ist – es kommt nur auf den richtigen Untergrund an. In diesem Fall ist die Fahrbahn mit einer Anzahl von Bögen speziell geformt. Die Länge eines Bogens entspricht dabei der Länge der Quadrat­seite der Räder. Durch diese spezielle Kombination von Rad- und Untergrundform bleibt die Achse der Räder immer auf der gleichen Höhe.

Praxis – Theorie – Praxis

Um im Unterricht die naturwissenschaftlichen Erkenntnisse rund um die Bewegungsmaschinen durch eigene Nachbauten zu vertiefen, sind nur wenige Materialien erforderlich. Der Zahnrad-Mechanismus lässt sich etwa mit Kronkorken verdeutlichen: Man bohrt ein Loch in die Mitte und befestigt die Kronkorken jeweils mit einem Reißbrettstift mit der Öffnung nach oben auf einer Holzplatte. Liegen sie eng genug beieinander, greifen die kleinen Zähnchen ineinander. Das ruckelfreie Fortbewegen mit quadratischen Rädern kann mit aneinandergeklebten Toiletten­papier­rollen und einem Fahrzeug mit Rädern aus zwei gleich großen Papp-­Quadraten und Achsen aus Holzstäbchen nachgestellt werden. Der Fantasie sind keine Grenzen gesetzt – die Anregungen dafür gibt’s im Dynamikum.

Sabine Sturm

Tipp

Kostenlose Lehrer-Infotage: monatlich, mittwochs und freitags im Wechsel (14:00 bis 18:00 Uhr).
Anmeldung per Mail an anmeldung@dynamikum.de oder telefonisch unter 06331/23943-22.

Informationen

Dynamikum Science Center Pirmasens
Im Rheinberger, Fröhnstraße 8 | 66954 Pirmasens

Telefon: 06331/23943-0 | www.dynamikum.de

Öffnungszeiten:
Montag bis Freitag: 9:00 bis 18:00 Uhr
Samstag, Sonntag und an Feiertagen:
10:00 bis 18:00 Uhr