Flaschenzug macht Schwache zum Kraftprotz

"Das ist aber verboten", warnt die Heilbronner Fachhochschuldozentin, Professor Margot Papenheim-Ernst. Sie führt den Mädchen und Jungs vor, wie sich die Menschen seit vielen hundert Jahren einfache mechanisch-physikalische Gesetze zunutze machen.

Es geht ums Heben und Transportieren von schweren Lasten: mit Köpfchen und ohne Doping. Des Rätsels Lösung: Man bedient sich fester und loser Rollen, die man über Seile führt und zu einem Flaschenzug zusammenbaut. Diese einfache Vorrichtung vervielfacht die eingesetzte Kraft und macht das Hochziehen der Masse an Seilen bequem und kinderleicht.

Die Kraft-Experimente der Professorin mit ihren flüssigkeitsgefüllten Flaschen werden auf eine Videowand übertragen. So sehen auch die Kinder in der hintersten Reihe, dass sich die aufzubringende Kraft halbieren, dritteln oder sogar vierteln lässt, wenn man die richtigen Hilfsmittel benutzt: lose und feste oder Doppelrollen. Der Kraftmesser, den die Kinder reihum ablesen, zeigt die aufzuwendende Kraft in der Einheit Newton an.

Die Kinder lernen, dass "Arbeit" das Ergebnis der Formel "Kraft mal Weg" ist, dass sich die Wegstrecke verdoppelt, wenn die Zugkraft halbiert wird und dass es beim Kraftsparen auf die Anzahl der tragenden Seile ankommt. Ein Flaschenzug mit vier Seilen zum Beispiel viertelt die aufzubringende Kraft. In hohen Lagerräumen in Häfen oder in Dachspeichern von Häusern findet man noch solche Flaschenzüge.

Viele der neun- bis zwölfjährigen Kinder machten erstmals Bekanntschaft mit Formeln. So heißt die "Goldene Regel der Mechanik": Last mal Hubhöhe gleich Zugkraft mal Kraftweg. Oder: Je länger der Weg, umso weniger Kraft muss man aufbringen. Die Menschen machen sich dieses Gesetz zunutze, indem sie die langen Seile auf Trommeln, Winden oder Kurbeln aufwickeln und über Motoren bewegen. Das Prinzip findet man in Aufzügen und Baukranen.