Kopfball
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Sendung vom 07. Oktober 2012

Frank Hofmann aus Eichenzell fragt: Wertung: 3.0 von 5 möglichen Sternen

Was passiert mit schwebenden Gegenständen im Auto, wenn man bremst oder beschleunigt?

Die Erfahrung hat jeder schon einmal gemacht: Man fährt im Auto undbeim Bremsen wird man nach vorne in den Gurt gedrückt. Umgekehrt verhält es sich beim Beschleunigen: Gibt der Fahrer Gas, wird man in den Sitz gedrückt. Woran das liegt, möchte Kopfball-Reporter Adrian Pflug zusammen mit dem Physik-Didaktiker Dr. Stefan Heusler von der Universität Münster herausfinden. Dafür bauen sie einen großen Gummiball an die Decke eines Linienbusses. Er dient als Pendel und soll anzeigen, wie sich bewegliche Gegenstände im Bus verhalten, wenn der Bus beschleunigt oder abbremst. Zum Schluss versucht ein Modellbauer, seinen Hubschrauber während eines Bremsmanövers im Bus zu fliegen.

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Pendel-Verkehr im Bus

Zuerst fährt der Bus konstant 30 km/h. Das bedeutet: Alles im Bus bewegt sich ebenfalls mit 30 km/h durch die Landschaft: die Passagiere, die Sitze, der Fahrer und selbst die Luft im Bus. Doch bremst das Fahrzeug plötzlich ab, schwingt das an der Decke befestigte Pendel nach vorne. Der Gummiball am Ende der Schnur ist träge und bewegt sich zunächst mit der ursprünglichen Geschwindigkeit von 30 km/h weiter nach vorne. Doch der Bus ist bereits langsamer, so dass die Aufhängung des Balls "hinterherhinkt": Der Ball hängt nicht mehr gerade am Seil herunter, sondern schräg nach vorne.
Beim Beschleunigen ist es umgekehrt: Gibt Busfahrer Alfred Brüggemeyer Vollgas, bewegt sich das Fahrzeug unter dem Pendel nach vorn. Weil der Ball an der Busdecke befestigt ist, wird er jedoch mitgerissen und bewegt sich nach hinten; und zwar so lange, bis der Bus ein neues konstantes Tempo erreicht hat.

Mit dem Helikopter im Bus

Doch wie verhalten sich freischwebende Gegenstände im fahrenden Bus? Dazu hat Adrian den Modellbauer Sascha Mewes eingeladen. Er wird einen kleinen Modellhubschrauber bei voller Fahrt im Bus fliegen lassen. Wieder fährt der Bus gleichmäßig 30 km/h, Sascha Mewes zieht gekonnt seine Kreise zwischen Haltestangen, Griffen und Sitzpolstern. Auf ein Zeichen hin bremst der Bus abrupt ab. Kann Sascha Mewes den Hubschrauber auch beim Bremsen noch weiterfliegen? Das sehen Sie im Film. Jetzt angucken.

Hochsprung im Bus

Adrian möchte nun noch ausprobieren, was passiert, wenn man in einem fahrenden Bus genau in dem Moment hochspringt, wenn stark abgebremst wird. Zur eigenen Sicherheit trägt er Protektoren und einen Schutzhelm. Und seine Landezone ist mit weichen Sportmatten ausgekleidet. Auf Kommando legt Busfahrer Alfred Brüggemeyer eine gekonnte Vollbremsung hin, während Adrian gerade in die Luft springt. Während die anderen Mitfahrer sich gerade noch gut selbst festhalten können, wird Adrian nach vorne katapultiert und von der Matte sicher aufgefangen.
Klar ist also, dass man niemals vor Freude – oder aus einem anderen Grund – in einem fahrenden Bus hochspringen sollte.

Mit dem Heliumballon Bus fahren

Verhält sich ein Heliumballon, der an der Decke schwebt, beim Abbremsen anders? Auch das probiert Adrian aus: Bremst der Bus ab, schwebt der Heliumballon nicht nach vorne, sondern nach hinten. Stefan Heusler erklärt das so: Die Luftmoleküle im Bus, die den Heliumballon umgeben, bewegen sich aufgrund der Trägheitskräfte beim Bremsen nach vorne. Das führt vorn im Bus zu einem etwas höheren Luftdruck als hinten im Heck. Der Luftdruck, der jetzt von vorn auf den nur wenige Gramm leichten Heliumballon drückt, ist größer als der Luftdruck, der von hinten drückt. Weil der Ballon so leicht ist, und weil sich der Luftdruckunterschied sehr schnell ausbildet, bewegt sich der Ballon beim Bremsen nach hinten. Die unterschiedliche hohen Luftdrücke beim Bremsen des Busses wirken natürlich nicht nur auf den schwebenden Ballon. Doch diese Kraft ist sehr klein; deshalb wirkt sie sich zwar auf den Ballon merklich aus – nicht aber auf den etwa 90 Kilogramm schweren Adrian.

Film Buckle Up Productions: Christoph Fleischer und Dirk Gion mit Adrian Pflug

Deine Meinung

Kommentare

Einträge: 4

Charlotte
schrieb am 09.11.2014, 13:36 Uhr
Und mein Onkel :)

Bothe
schrieb am 08.12.2013, 21:17 Uhr
... und mein Nachbar aus Kindertagen :D

Studentin
schrieb am 20.10.2012, 11:22 Uhr
Das ist mein Dozent! :)

Arno Speicher
schrieb am 12.10.2012, 21:32 Uhr
toll, Physik macht doch Spass



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