Hilf deinem Kind, die Lage des Schwerpunkts mit Nickbewegung und Flugverlauf zu verbinden.
Wähle eine Flügelform und beobachte die Landung.
Die Flügel drücken gegen die Luft, die Luft drückt zurück. Luftwiderstand bremst den Flieger. Sein Schwerpunkt beeinflusst, wie sich die Spitze dreht. Steigt er zu steil, wird er zu langsam für einen ruhigen Gleitflug.
Begleite dein Kind während des gesamten Versuchs. Lest die Aufgabe gemeinsam, vergleicht eure Vermutungen und startet den Test. Bediene die Regler und besprecht anschließend, was sich verändert hat.
Erklärt: Die Prozentzahl zeigt die Lage des Schwerpunkts. Eine größere Zahl verschiebt ihn nach hinten. Vergleicht mehrere echte Würfe, denn Faltung und Abwurf unterscheiden sich jedes Mal etwas.
Fragt: „Was hast du verändert? Was hast du beobachtet? Was möchtest du als Nächstes versuchen?“ Ein anderes Ergebnis ist ein Hinweis, keine schlechte Note.
Das ist ein vereinfachter Papierflieger mit angenommenen Flügeleigenschaften. Vergleiche damit Ideen. Dein selbst gefalteter Flieger kann eine andere Strecke schaffen.
Nutze die Simulation, um Zusammenhänge zu besprechen. Wähle und beaufsichtige echte Versuche selbst; ihre Ergebnisse können abweichen.
Warum sollten wir mehrere echte Würfe vergleichen statt nur den besten?
Die Schwerpunkt-Prozentzahl beschreibt eine Position, keine Qualitätswertung. Ein größerer Wert verschiebt den Schwerpunkt nach hinten. Echte Faltungen und Handwürfe unterscheiden sich.
Zweidimensionaler starrer Gleiter in ruhiger Luft, Masse 5 g. Auftrieb L = ½ρv²S·CL und Widerstand D = ½ρv²S·CD bei ρ = 1,225 kg/m³. Auftrieb wirkt senkrecht zur Geschwindigkeit, Widerstand entgegen der Bewegung. Bis ±15° Anstellwinkel gilt CL = 0,15 + 3,5α (Radiant); darüber fällt der Auftrieb kosinusförmig ab. CD = CD₀ + CL²/(π·0,75·AR) + 0,9sin²α. Nickmomentenbeiwert = 0,035 + (CG − 0,30)CL − 0,12q·c/(2v). I = mc²/12. Numerische Integration mit RK4 und Zeitschritt 0,0025 s; Bodenkontakt wird interpoliert. Flügelmaße und Beiwerte sind angenommene Lernwerte, keine Messdaten realer Papierflieger. Kein Wind, Biegen, Gieren oder Rollen. Die Zeichnung ist gegenüber der Flugstrecke vergrößert. Die Reichweite ist eine Modellschätzung, keine Vorhersage für eine bestimmte Faltung.
Klassisch: S = 0,018 m², Spannweite = 0,19 m, Flügeltiefe = 0,18 m, CD₀ = 0,045. Pfeil: 0,012 m², 0,12 m, 0,24 m, 0,040. Gleiter: 0,024 m², 0,27 m, 0,15 m, 0,050. Der Schwerpunktregler bestimmt die angenommene Lage des Massenschwerpunkts entlang der Flügeltiefe.
NASA · Kräfte am Gleiter · Auftriebsgleichung · Widerstandsgleichung
Die Quellen erklären die physikalischen Zusammenhänge. Die gewählten Modellwerte und Vereinfachungen stehen oben.
Einheiten: s = Sekunden · m = Meter · cm = Zentimeter · g = Gramm · kg = Kilogramm.
Die Flügel erzeugen durch die Luftströmung eine tragende Kraft: Auftrieb. Luftwiderstand bremst den Flieger. Bei einem steilen Steigflug kann er zu langsam werden, um ruhig weiterzufliegen. Der Schwerpunkt beeinflusst außerdem, wie sich die Spitze dreht.
Falte zwei Flieger aus gleichem Papier. Verschiebe den Schwerpunkt mit einer kleinen Büroklammer. Wirf vorsichtig durch einen freien Raum, nie auf Gesichter. Miss je fünf Flüge und vergleiche den Mittelwert und die Unterschiede zwischen den Würfen.