Kräfte beim Bungee-Jumping


Team C: Daniel Axenfeld und Uschi Wienbruch

Material:

1 Stativ mit Querstange
1 Feder mit kleiner Federkonstante
1 Gewicht (100g)
1 Gefäß mit Wasser
1 Meßlatte
Bindfaden
Schere
 
 


 
 
 

Dieses Experiment simuliert das Prinzip des Bungee-Jumping.
Das Gewicht ist an einer Feder befestigt und wird mit einem dünnen Faden so an der
Querstange fixiert, dass die Feder entspannt ist. Auf das Gewicht wirkt nur die eigene
Gewichtskraft FG nach unten. Die Federkraft Ff = D s  (D Federkonstante, s Auslenkung
der Feder aus der Ruhelage)  ist Null, da s=0. Wird der Faden durchtrennt fällt das
Gewicht herab, bis es gerade die Wasseroberfläche im Gefäß darunter berührt (die
Wassermenge wird entsprechend gewählt). In
diesem Moment setzt sich die Kraft, die auf das Gewicht wirkt, zusammen aus der
maximalen Federkraft Ff =D smax  und der Gewichtskraft des Gewichts, da es in
diesem Moment in Ruhe ist.
Die maximale Federkraft, die auf das Gewicht wirkt, ist genau doppelt so
größer, wie die Gewichtskraft und kann durch Ablesen der maximalen
Ausdehnung der Feder (Abstand Startpunkt-Wasseroberfläche) bei bekannter
Federkonstante bestimmt werden. Das Gewicht wird wieder nach oben gezogen. Nach
mehreren Schwingungen kommt das Gewicht in der Gleichgewichtslage zur Ruhe in der
die Federkraft Ff =D s=FG ist.