Affenschuss (nur Garching FMI)

Kurzbeschreibung

Mit einer Armbrust zielt man auf einen etwa 10 Meter entfernten an der Decke aufgehängten Plüschaffen. Zum Zielen ist auf der Armbrust ein Laser angebracht. Außerdem befindet sich an der Armbrust eine Lichtschranke,die beim Abschuss des Pfeiles die Affenhalterung mit Hilfe eines Magnetschalters löst. Der Affe beginnt also zum selben Zeitpunkt zu fallen, zu dem auch der Pfeil abgeschossen wird. Der Pfeil trifft stets ( wenn man richtig gezielt hat) den frei fallenden Affen, unabhängig vom vertikalen und horizontalen Startpunkt des Pfeils. Dieser Versuch steht auch in einer verkleinerten Ausführung zur Verfügung.

Wirkungsweise:

Ein Grundprinzip der klassischen Mechanik ist die vektorielle Addition von Geschwindigkeiten. Eine Teilgeschwindigkeit in einer bestimmten Richtung bleibt deshalb unbeeinflusst davon, ob eine andere Teilgeschwindigkeit in einer anderen Richtung vorhanden ist oder nicht. Wir zeigen das an zwei Körpern, einem Pfeil und einem fallenden Affen. Da alle Körper gleich schnell fallen, fällt der fliegende Pfeil trotz seiner zusätzlichen waagrechten Anfangsgeschwindigkeit genau so schnell wie der Affe. Dass dies unabhängig vom Schusswinkel des Pfeils ist sieht man folgendermaßen ein: Wäre die Schwerkraft nicht vorhanden, so würde der auf den Affen zielende Pfeil diesen in jedem Falle treffen. Nun wirkt auf beide die selbe abwärtsgerichtete Beschleunigung und verleiht jedem Körper zu jedem Zeitpunkt die selbe Fallgeschwindigkeit. Damit ist das Treffen des Plüschtieres wieder sichergestellt.

Betriebsanweisungen: Abschussvorrichtungen, Laser

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