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Was verstehe ich unter physikalischem Spielzeug?. Zunächst ein Spielzeug, dass erkennbar einen physikalischen Hintergrund hat, bei dem zur Erklärung der Wirkungsweise Physik beiträgt. Im weiteren erklärt sich das durch die Beispiele, die ich zeige bzw. erwähne. Mit physikalischem Spielzeug beschäftige ich mich seit etwa dreißig Jahren mehr als Hobby. Dieses Hobby hat zu vielen Publikationen geführt und auch Eingang in Fortbildungsaktivitäten für Lehrer gefunden Spielzeuge stellen generell eine in Fortbildungsaktivitäten für Lehrer gefunden. Spielzeuge stellen generell eine Möglichkeit dar, Interesse für physikalische Fragen zu wecken – außerhalb und innerhalb der Schule. Speziell für den Physikunterricht in Schulen gibt es viele Publikationen mit Anregungen. Ich zeige einige Spielzeuge ohne lange physikalische Erklärung. Die meisten eignen sich auch für den Einsatz in der Schule. Sie demonstrieren auch die Bandbreite von Spielzeugen bzw. Objekten mit spielerisch-physikalischem Hintergrund. Am Ende werde ich etwas über Literatur zu physikalischen Spielzeugen erzählen, auch Hinweise wo man solche Objekte bekommt und auch auf links zu physikalischem Spielzeug im Internet eingehen. Für fast alle Spielzeuge, die ich hier zeige finden sich ausführlichere Erklärungen f i h auf meiner homepage.

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Was verstehe ich unter physikalischem Spielzeug?. Zunächst ein Spielzeug, dass erkennbar einen physikalischen Hintergrund hat, bei dem zur Erklärung der Wirkungsweise Physik beiträgt. Im weiteren erklärt sich das durch die Beispiele, die ich zeige bzw. erwähne.

Mit physikalischem Spielzeug beschäftige ich mich seit etwa dreißig Jahren mehr als Hobby. Dieses Hobby hat zu vielen Publikationen geführt und auch Eingang in Fortbildungsaktivitäten für Lehrer gefunden Spielzeuge stellen generell einein Fortbildungsaktivitäten für Lehrer gefunden. Spielzeuge stellen generell eine Möglichkeit dar, Interesse für physikalische Fragen zu wecken – außerhalb und innerhalb der Schule. Speziell für den Physikunterricht in Schulen gibt es viele Publikationen mit Anregungen.

Ich zeige einige Spielzeuge ohne lange physikalische Erklärung. Die meisten eignen sich auch für den Einsatz in der Schule. Sie demonstrieren auch die gBandbreite von Spielzeugen bzw. Objekten mit spielerisch-physikalischem Hintergrund. Am Ende werde ich etwas über Literatur zu physikalischen Spielzeugen erzählen, auch Hinweise wo man solche Objekte bekommt und auch auf links zu physikalischem Spielzeug im Internet eingehen.

Für fast alle Spielzeuge, die ich hier zeige finden sich ausführlichere Erklärungen f i hauf meiner homepage.

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Steckt man hier den Finger hinein, lässt er sich kaum noch herausziehen.

Funktioniert nach dem Prinzip der Selbsthemmung: je stärker man zieht, um so stärker zieht sich die Hülse zusammen und verhindert das Herausziehen.

Der Gag heißt Mädchenfänger oder Fingerfalle

Im Englischen heißt das Ding ‚Chinese finger trap‘ oder ‚Chinese handcuffs‘ manchmal auch ‚Mexican handcuffs‘‚

Das kann man sogar selbst flechten! Herausforderung für Eigenaktivität.

Link: Wie macht man einen Mädchenfänger selbst?

http://www.wikihow.com/Create-a-Chinese-Finger-Trap

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In der Chirurgie wird der 'Mädchenfänger'‚ zur Stabilisierung bei Operationen am Handgelenk bzw. Unterarm verwendet.

Offiziell heißt das Ding Extensionshülse, aber kein Chirurg benutzt das Wort.

Die einfachen Mädchenfänger sind aus Rohrgeflecht, die Besseren aus Edelstahl.

May be used to reduce forearm and colles fracture, prior to splint or cast application. Smooth, tapered, stainless steel, double mesh construction provides a pp , p , , psafe, secure design. Spreader bar not included.

$39.99 Each http://www.alphamedical.com/finger_trap.htm

Die Fernseh-Show 'genial daneben' mit Hugo Egon Balder versucht ja grundsätzlich, fremdartige Begriffe von den Teilnehmern (Comedians) aufklären zu lassen. Den Begriff 'Mädchenfänger' haben sie nur deswegen noch nicht in der Sendung gehabt, weil niemand den Ursprung des Begriffes kennt. Da kann man noch immer 500 Euro gewinnen!! (Stand August 2007).

Ähnliche Hülsen werden auch für eine haltbare Verbindung von Kabelenden verwendet.

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Nach dem gleichen Prinzip wie der Mädchenfänger funktioniert dieses Abschleppseil. Das zieht bis zu zwei Tonnen!

Allzweckseil erhältlich bei: Hans Socher, Wiener Str. 101, A-4020 Linz, Tel. 0732-57307, ca. € 15.-

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Nach dem gleichen Prinzip der Selbsthemmung funktioniert die Steinzange, mit der Steine gehoben werden.

Projektgruppe "Leonardo da Vinci" der Fachhochschule Bielefeld/Studiengang Produktentwicklung

http://lrh10.fh-bielefeld.de/Projekte/Leonardo/

Hier kann man schon die Frage aufwerfen, ob Mädchen durch derartige Spielzeug-Überlegungen auch angesprochen werden können? Nach Diskussionen mit Lehramtskandidatinnen meiner Fakultät ist das möglich. Mädchen mögen auch Physik aber anders als Jungen. Jungen wollen sich eher vergleichen: Wer kann etwas am Schnellsten, am Besten. Sie interessieren sich für Autos, Fußball, Raketen, Pistolen. Mädchen interessieren sich eher für Biografien von Erfindern, die Auseinandersetzung mit deren Lebenswelt und deren Problemen demdie Auseinandersetzung mit deren Lebenswelt und deren Problemen, dem Fehlerprozess während einer physikalischen Entwicklung oder auch über die ökologischen Auswirkungen einer Erfindung.

Quelle der Abbildung der Steinzange von Leonardo da Vinci:

Il Museo Leonardiano di Vinci / Macchine e modelli di Leonardo / Nuova edizione rivista 1994 / Citta di Vinci / Copyright 1986 IBM Italiaedizione rivista, 1994 / Citta di Vinci / Copyright 1986 IBM Italia

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Diese Puppe mit dem Namen Flip-Flop besteht offensichtlich aus zwei Federn, einem Kopf (mit langen Haaren) und zwei Füßen.

Mit Federn kann man häufig etwas schwingen lassen, so auch hier.

Hängt die obere Feder an einem festen Haken und zieht man an den Füßen, so schwingen Kopf und Füße nach dem Loslassen in gekoppelten Bewegungen, sozusagen ein Mobile mit schwer vorhersagbaren Ausschlägen. Das ist die übliche Art der Anregung.Hält man jedoch das Ende der oberen Feder in der Hand und bemüht sich mit ihrHält man jedoch das Ende der oberen Feder in der Hand und bemüht sich mit ihr möglichst harmonische vertikale Schwingungen zu vollführen, so bewegen sich bei einer Schwingungsdauer von etwa 0,6 s menschliche Hand und Puppenfüße mit relativ großen Amplituden, während der Puppenkopf fast ganz ruhig bleibt. Das ist ein Beispiel für die so genannte Schwingungstilgung.

Diese Art der Schwingungstilgung ist vielfach unbekannt, kommt im Physikunterricht nicht vor und ist technisch enorm wichtig. Häufig allerdings auch nicht sichtbar.

Schwingende Autoteile (Bleche usw.), Maschinen mit rotierenden Teilen, sogar Brücken, Schornsteine, Türme bis hin zu Wolkenkratzern können damit gedämpft werden.

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Der Übergang zu schwingenden Wolkenkratzern ist jetzt etwas abrupt.

Auf dem Bild ist der mittlerweile schon nicht mehr höchste Wolkenkratzer Taipei 101 (Höhe 509m) mit dem maßstabsgerecht eingezeichneten Schwingungstilger gezeigt. Hier handelt es sich um ein Pendel.

Das Gebäude schwankt gelegentlich bis zu 35 cm hin und her. Bei Supertaifuns, die im Durchschnitt nur alle hundert Jahre erwartet werden, inzwischen aber immer häufiger vorkommen, sind sogar Amplituden von 150 cm denkbar. Der Tilger dämpft die Schwingungen um bis zu 40% Die Schwingungsdauer beträgtTilger dämpft die Schwingungen um bis zu 40%. Die Schwingungsdauer beträgt etwa 13s.

Gegen Erdbebenstöße nützt allerdings dieses Pendel nicht viel, insbesondere wenn sie vertikal sind.

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Diese Animation zeigt untereinander ein ungedämpftes Federpendel und darunter das gleiche Federpendel, versehen mit einem Tilgerpendel.

Man erkennt deutlich, dass das untere Federpendel eine erhebliche kleinere Auslenkung hat.

Die Animation © stammt von Prof. Friedhelm Kuypers, Hochschule Regensburg. Sie ist der CD entnommen, die seinem Lehrbuch ‚Klassische Mechanik‘ beiliegt.

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Die Millenniumsbridge des Stararchitekten Sir Norman Foster in London ist ein bekanntes Beispiel für eine schwingende Brücke. Bis zu 2000 Personen gingen bei der Eröffnung im Jahre 2000 gleichzeitig über die Brücke. Dabei verfielen sie unbewusst in einen annähernd synchronen Gang, und die Brücke begann mit einer Frequenz etwas unterhalb von 1 Hz sowohl vertikal als auch horizontal zu schwingen. Die Brücke war zu keiner Zeit einsturzgefährdet, den Fußgängern wurde höchstens schlecht. Sie wurde daraufhin gesperrt.

Dem Vorgang lag eine unzureichende Konstruktion zugrunde. Das Phänomen der Resonanzanregung bis hin zur Resonanzkatastrophe ist aus der Überquerung von Brücken von im Gleichschritt gehenden Soldaten bekannt. Die deutsche Spezialfirma Gerb konnte die Millenniumsbrücke mit Schwingungstilgern in vertikaler und horizontaler Richtung stabilisieren. Jetzt können bis zu 3000 Personen in Marschformation die Brücke gefahrlos überqueren

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Wie lässt sich aus einer Büroklammer ein Kreisel machen. Die Büroklammer ist nur als Beispie für einen leicht erhältlichen Draht definierter Länge gemeint. Prof. Sakai aus Japan hat dazu eine Idee entwickelt, die er als Übungsaufgabe für seine Studenten gedacht hat. Ob die Studenten sehr erfreut waren, ist zweifelhaft.

Seine Lösung sieht sehr einfach aus. Man erkennt die Achse des Kreisels. Um ein möglichst großes Trägheitsmoment zu erhalten, sollte der Draht einen möglichst großen Abstand von der Drehachse haben. Die Speichen sind notwendig, um den Ring zu halten. Wie groß muss der Winkel ß sein, damit der Schwerpunkt von g g , pSpeichen und Ring in der Achse liegt?

Publikation zum Büroklammerkreisel: Ucke, Christian: Kreisel aus Büroklammern, Physikalische Blätter 54 (1998), 440-442

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Auch dieser Kreisel dreht sich sehr gut, obwohl die Rundung keineswegs kreisförmig ist d h d Wi k l i h d S i h i ht d k kt W t t i htund auch der Winkel zwischen den Speichen nicht dem korrekten Wert entspricht.

Bei der tatsächlichen Realisierung des Kreisels ist es wichtig, dass durch adäquates Biegen des Drahtes der Schwerpunkt in der Achse liegt und das die beiden Achsteile eine möglichst gerade Linie bilden, die senkrecht zur Ebene mit dem Kreisbogen/Speichen verläuft.

Gut geeignete Büroklammern (wegen Biegsamkeit und Markierungen) stammen von der Firma www.raeder.deName der Büroklammern: strip clips groß und klein Fa Räder WohnzubehörName der Büroklammern: strip clips, groß und klein, Fa. Räder Wohnzubehör, Bochum; telefonisch erfragen, welche Geschäfte in München die strip clips führen

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Es gibt weitere Möglichkeiten, Kreisel aus Büroklammern herzustellen.

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Eine Mini-Anleitung zum Bauen des Büroklammerkreisels

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In vielen Ländern der Welt ist dieses Spielzeug bekannt. Durch eine mit zwei Löchern durchbohrte Scheibe (im einfachsten Fall ein Knopf) werden Fäden gesteckt und dann aufgedrillt. Zieht und entspannt man rhythmisch an den Fäden, rotiert die Scheibe hin und her.

Mit einem Hohlkörper, der als Resonanzkörper dient, lassen sich auch Töne damit erzeugen.

Auf der Physikertagung im Februar 2008 in Berlin gab es einen Vortrag zur Physik dieses Spielzeuges:

Wilfried Suhr, H. Joachim Schlichting: Flink gebaut - kaum durchschaut: Zur Physik des Schnurrers, Universität Münster - Institut für Didaktik der Physik

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Das sogenannte Zauberrad wurde im antiken Griechenland von Frauen benutzt, um ihren treulosen Geliebten zurückzuerlangen. Jedoch auch Männer benutzten es.

Dieses Spielzeug ist weltweit bekannt, wenn auch nicht mit dem in Griechenland unterlegten Sinn.

Kypris war der Beiname von Aphrodite, die sich der Sage nach aus dem Meer bei h b l d h di k d h i h l dZypern erhob. Der Kult der Aphrodite kam dann von Zypern nach Griechenland

Theokritos (um 270 v. Chr.) griechischer Dichter

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Der Erfinder des handytrim, Herr Wagner, ist durch einen Freund (tschechischer Tennislehrer) darauf gekommen. Der saß zu Weihnachten 2003 auf 5000 Stück eines Plastikschnurrers und wollte wissen, wie er die wohl losschlagen könne.

Beim weiteren Herumfragen und -zeigen unter Bekannten entwickelte sich langsam die Idee, es als Trainingsgerät zu entwickeln. Das passierte im Verlauf des Jahres 2004. Es wurde dann als Gebrauchsmuster angemeldet, da ein Patent sowohl kaum realistisch als auch zu teuer war.

Auf der ISPO 2005 (Internationale Fachmesse für Sportartikel undAuf der ISPO 2005 (Internationale Fachmesse für Sportartikel und Sportmode ) bekam das Gerät den BrandNew Fitness Award.

Auf der Physikertagung im Februar 2008 in Berlin gab es einen Vortrag zur Physik dieses Spielzeuges:

Wilfried Suhr, H. Joachim Schlichting: Flink gebaut - kaum durchschaut: Zur Physik des Schnurrers, Universität Münster - Institut für Didaktik der Physik y , y

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Der Bayernkreisel ist ein so genannter keltischer Wackelstein bzw. hier keltisches Wackelholz.

Er ist physikalisch gesehen ein Kreisel, sieht aber auf den ersten Blick nicht aus wie ein typischer Kreisel.

Dreht man ihn in der Vorzugsrichtung, rotiert er ohne Auffälligkeiten. Dreht man ihn entgegen seiner Vorzugsdrehrichtung, fängt er sehr bald an zu wackeln und rotiert schließlich wieder in seiner Vorzugsdrehrichtung.

Dreht man ihn sehr schnell entgegen seiner Vorzugsdrehrichtung, fängt er erst an zu wackeln, wenn die Rotationsfrequenz kleiner als die Längswackelfrequenz ist.

Diese Experimente gelingen um so besser, je glatter der Untergrund ist, je weniger Reibung vorhanden ist Bei sehr geringer Reibung geht es allerdings nichtist. Bei sehr geringer Reibung geht es allerdings nicht.

Da man diesen keltischen Wackelhölzern auf Grund ihrer symmetrischen Konstruktion nicht ansieht, wie die Vorzugsdrehrichtung orientiert ist, lassen sie sich für Zauberkunststückchen hernehmen. Statt Münzen werfen kann man die keltischen Wackelhölzer entscheiden lassen. Angeblich ist dies sogar ein ursprünglicher Verwendungszweck gewesen: Keltische Priester hatten ähnlich geformte Körper aus Stein zur Entscheidungsfindung. Vielleicht haben auch keltische Kinder damit gespielt, nachdem sie solche Steine am Strand gefunden hatten.

Zur Konstruktion

Ein Bayerisches Wackelholz ist eine Hälfte eines Rotationsellipsoides. Unsymmetrisch ins Holz eingelassen sind Gewichte, über die dann ein Furnier geklebt ist, so dass von außen die Lage der Gewichte nicht mehr zu erkennen ist.

Literatur: W. BÜRGER: Wackelsteine, Bild der Wissenschaft (1998), Heft 3, Seite 92-93,

Garcia, A.: Spin reversal of the rattleback: theory and experiment, Proc. R. Soc. Lond. A 418 p y p(1988),165-197

WEB-link mit schöner Animation: http://www-hotz.cs.uni-sb.de/silvia/kreisel.html

Youtube.de (Stichwort wobblestone, celt): http://de.youtube.com/watch?v=0_145zVizxM

Der Bayern-Kreisel ist über C. Ucke ([email protected]) erhältlich ( € 20.- inklusive Versand)

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Angeblich benutzten keltische Priester solche Steine zur Entscheidungsfindung. Vielleicht haben auch keltische Kinder damit gespielt, nachdem sie solche Steine am Strand gefunden hatten.

Den links abgebildeten Stein (etwa 12cm lang) habe ich am Kieselstrand von Lionas auf der i hi h I l N f d H t b üb i St d d t!griechischen Insel Naxos gefunden. Hat aber über eine Stunde gedauert!

Rechts ist ein normaler Teelöffel abgebildet, bei dem durch das schräge Zurückbiegen des Stiels die ‚keltische Eigenschaft‘ erzeugt wird. So ein Löffel hat auf glattem Untergrund (Glas, polierter Stein) keine Vorzugsrichtung mehr. Er wechselt seine Drehrichtung egal in welche Richtung er angedreht wurde. Er wackelt allerdings in zwei unterschiedlichen Weisen.

Bei YouTube ist ein Video dazu vorhanden: http://www.youtube.com/watch?v=0_145zVizxM

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Eine weiß-blaue, bayerische Sanduhr. Natürlich läuft sie anders herum als normal. Wie kann das sein?

Die Sanduhr gibt es auch in rot und weiteren Farben – sie ist eine deutsche Erfindung.

Im Inneren befinden sich kleine Kügelchen aus Polyethylen in einer gesättigten Lösung von Kalziumchlorid in Wasser. Die Dichte der Kügelchen ist kleiner als die der Flüssigkeit.

l h i h b d i d k bh i k i dAls Uhr nicht besonders gut geeignet. Wegen der starken Abhängigkeit der Viskosität von der Temperatur keine konstanten Durchlaufzeiten. Je wärmer ums so schneller läuft die Zeit.

Rechts ist ein Nachbau aus Taiwan zu sehen. Der hat 1987 einen Preis bekommen, und zwar den sogenannten Plagiarius. Der wird jedes Jahr auf der Frankfurter Messe Ambiente für das beste Plagiat verliehen. Auf diesen Preis ist naturgemäß keiner besonders stolz. In diesem Fall hat der Preis, der ausführlich in g ,den Medien erwähnt wurde, den Umsatz des deutschen Erfinders vervielfacht!

Diverse Werbeartikelversender bieten die Paradoxe Sanduhr in verschiedenen Versionen an. Im WEB leicht zu finden.

Die Bayerische Sanduhr ist leider nicht mehr erhältlich

Publikation zur Sanduhr: Ucke, Christian; Schlichting, Hans-Joachim: Paradoxe Sanduhren, Physik in unserer Zeit 27 (1996), Heft 4, 180-182

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Ein Floh springt bis zu einer Höhe von maximal 50cm. Da er sehr klein ist, muss er auf einer sehr kurzen Distanz sehr stark beschleunigen

Wie macht der Floh das?

Since the jumping height of a flea is strongly influenced by air resistance, it has, in reality, a greater initial acceleration. There are other animals with an even higher acceleration. The jumps of fleas and other animals are difficult to measure and not very reproducible.

Publikation dazu: Ucke, Christian: Springtiere, Physik in unserer Zeit 32 (2001), Heft 1, 44-46

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Eine abspringende Wiesen-Schaumzikade, Philaenus spumarius, neuer Weltrekordhalter im tierischen Hochsprung, beschleunigt sich mit 400facher Erdbeschleunigung auf bis zu 70 Zentimeter Sprunghöhe. Auf Hochgeschwindigkeitsfilmen mit 2000 Bildern pro Sekunde zeigen nur zwei den blitzartigen, millisekundenlangen Absprungvorgang. Ihren Name verdankt die Wiesen-Schaumzikade übrigens ihren Jugendstadien: Die Larven verstecken sich vor Fressfeinden in einem selbst produzierten, volkstümlich als "Kuckucksspeichel" oder "Hexenspucke" bezeichneten Schaum.

Malcolm Burrows, Biomechanics Froghopper insects leap to new heights,Nature 424, 509 - 509 (31 Jul 2003) Brief Communications

Quallen oder Süßwasserpolypen der Gattung Hydra schleudern ihre Mini-Harpunen mit mehr als dem Fünfmillionenfachen der Erdanziehungskraft los p g(stimmt das wirklich?).

Es gibt Pilze, die ihre Sporen mit einer geradezu fantastischen Beschleunigung von 130.000g ausstoßen und sich auf diese Weise verbreiten (das scheint zu stimmen).

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Ein kleines, vermutlich 1970 in Deutschland erstmals entwickeltes Spielzeug besteht aus einer Feder mit einem Gummisauger. Drückt man die Feder mit dem Gummisauger auf die Basis, löst sich nach einer kaum vorhersagbaren Zeit der Sauger und das Spielzeug springt hoch.

Verschiedene käufliche Versionen sind gezeigt.

Noch einfacher ist die Verwendung von Kugelschreibern, bei denen sich der Vorderteil abschrauben lässt.

Leider ist dieses Spielzeug nicht immer erhältlich. In der kleinen Ausführung (jumping jack/Smiley) zur Zeit (Oktober 2010) in manchen Spielwarenläden/Museumsläden.

Die Totenkopfversion habe ich vor vielen Jahren auf dem Oktoberfest bekommen.

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Das erste und für Kinder/Schüler motivierendste Experiment ist, das Spielzeug hochspringen zu lassen und die Sprunghöhe zu messen.

Auf einer Waage lassen sich die Massen der Einzelteile bestimmen und auch die Kraft, die zum Zusammendrücken erforderlich ist.

Sehr einfach kann man auch die Startbeschleunigung des Kopfes berechnen, wobei sich sehr große Werte ergeben.

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Mit einer digitalen High-Speed-Kamera wurde der Startvorgang aufgenommen (1000 bzw. 2000 Bilder/s). Daraus lassen sich quantitativ Daten extrahieren. Hier sind nur einige Bilder aus dem Video zusammengestellt. Die Bilder sind nicht scharf, da die Auflösung der Kamera mit zunehmender Frequenz sinkt. Das Video ist von meiner homepage herunterladbar.

Bei 0ms startet der Kopf (löst sich der Gummisauger); nach etwa 6ms erreicht der Kopf seine Maximalgeschwindigkeit; nach 8ms hebt die Basis vom Boden ab; nach 9ms ist die Feder maximal gedehnt; nach 16ms ist die Feder maximal g ;komprimiert; nach 23ms ist die Feder wieder maximal gedehnt.

Die Feder schwingt mit einer Frequenz von etwa 70Hz. Das kann mit dem bloßem Auge nicht wahrgenommen werden.

High-Speed-Kameras sind heute schon günstig zu haben. Die Casio EX-FH20(ca. € 800) schafft bis zu 1000 Bilder pro Sekunde.( ) p

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Fällt Sonnenlicht schräg in eine gut gefüllte und innen gut reflektierende Kaffeetasse ein, sieht man eine sogenannte Kaustik. Das Gleiche passiert bei einem innen zylindrischen und gut polierten Ehering.

Die dabei zugrunde liegende mathematische Kurve ist eine sogenannte Epizykloide

Publikation zur Kaustik: Ucke, Christian; Engelhardt, Christoph: Kaustik in der Kaffeetasse, Physik in unserer Zeit 29 (1998), Heft 3, 120-122

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Ein sehr guter Ehering zeigt bis zu 5 Herzchen; ein schlechter überhaupt keins.

Gute geeignete Eheringe sind in entsprechenden Geschäften erhältlich.

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Die Mehrfachreflektion in einem spiegelnden Zylinder lässt sich mit dem Programm Mathematica hervorragend berechnen.

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Levitron – der freischwebende Kreisel.

Levitron wird seit 1994 in verschiedenen Ausführungen von der amerikanischen Firma Fascinations Toys vertrieben. Der Inhaber der Firma, Bill Hones, gab lange Zeit vor, diesen Kreisel selbst erfunden zu haben. Tatsächlich hat ihn jedoch Roy Harrigan bereits 1983 patentiert. Bill Hones hat Harrigan 1993 besucht und den schwebenden Kreisel bei ihm gesehen und dann sogar zwecks weiterer Untersuchungen mitbekommen Das ist alles beweisbar weil Harrigan das perUntersuchungen mitbekommen. Das ist alles beweisbar, weil Harrigan das per Video dokumentiert hat. Dann machte Hones einige kleine Änderungen und meldete selbst ein Patent an. Und ließ den Kreisel dann in China produzieren. Und machte Millionen Dollar damit.

Dies ist eine Geschichte, wie Patente gestohlen bzw. umgangen werden können. Genauer nachzulesen unter http://www.amasci.com/maglev/levtr1.html

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Gemäß einem Theorem der theoretischen Physik von Samuel Earnshaw 1839 ist es unmöglich, nur mit Paramagneten ein freies Schweben zu realisieren. Dennoch haben vermutlich viele Tausende von Tüftlern das versucht.

Das Levitron benutzt jedoch einen Trick: Bei einem rotierenden Kreisel bleibt die Rotationsachse stabil. Das ist sehr wichtig für viele Anwendungen (z.B. Kreiselkompass, rotierende Satelliten).

Beim Levitron stoßen sich die Magneten der Grundplatte und des Kreisels ab. Der nicht rotierende Kreisel würde sich nicht in der Luft frei schwebend haltenDer nicht rotierende Kreisel würde sich nicht in der Luft frei schwebend halten. Wenn er aber rotiert, bleibt seine Achse stabil und er dreht sich nicht um.

Diese Erklärung ist stark vereinfacht. In Wirklichkeit ist eine aufwendige, theoretische Analyse erforderlich. Siehe hierzu http://www.chem.yale.edu/~chem125/levitron/levitron.html.

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Diesen frei schwebenden Globus gibt es zu kaufen; googeln mit ‚frei schwebender Globus‘

Auf der Spielwarenmesse in Nürnberg im Februar 2007 wurde er als Neuheit präsentiert.

Frage: Wie herum dreht sich die Erde?

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Ganz wichtig ist es, schon im Kindergarten mit physikalischem Spielzeug anzufangen – aber nur einfaches und nicht zuviel!

Das Buch ist derzeit nur antiquarisch erhältlich.

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Deutschland war und ist sehr stark bei Publikationen zur Spielzeugphysik. Schon in den dreißiger Jahren des vorigen Jahrhunderts erschien das linke Buch. Es ist die Doktorarbeit des Verfassers an der Universität Würzburg.

Das Buch ist lange vergriffen, antiquarisch erhältlich oder über meine homepage herunterladbar (bitte mail an mich).

Das rechte Buch ist ein Beispiel für eine neuere Veröffentlichung (1995) . Derzeit b h h i i h h l li haber auch nur noch antiquarisch erhältlich.

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Auch in den USA erscheint eine Menge zur Spielzeugphysik. Spielzeugphysik wird auch dort als eine Möglichkeit angesehen, mehr Schüler für Physik zu interessieren. Die National Science Foundation hat viele Projekte dazu unterstützt.

Dieses Buch ist (relativ teuer wegen Versand aus den USA) erhältlich über die American Association of Physics Teachers (AAPT)

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Auf meiner homepage finden sich eine Menge Hinweise:

a) Meine eigenen Publikationen

b) Physikalische Spielzeuge im Internet inklusive Bezugshinweise

c) Eine Datenbank für Artikel zu physikalischen Spielzeugen