Wind drückt seitlich auf den Turm. Ein breiter Stand erschwert das Kippen. Schräge Stäbe verhindern, dass die langen Beine leicht knicken. Das sind zwei unterschiedliche Hilfen.
VerstrebungZusätzliche schräge Stäbe, die einem Gerüst helfen, seine Form zu behalten.
Auch ohne Bildschirm
Ein Versuch zum Anleiten
Baue zwei gleich hohe Türme aus Bauklötzen: einen schmalen und einen mit breiterem Stand.
Lege das Brett auf den Boden und neige es selbst vorsichtig, während dein Kind beobachtet.
Welcher fällt zuerst? Nutzt leichte Bauklötze und haltet die Füße fern.
Erklärhilfe für Eltern
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.
Das Nachdenken deines Kindes begleiten
Helft Kindern zu benennen, was passiert: Der ganze Turm kippt oder ein Bein knickt. Öffnet „Wind und Erschütterung“, um nach dem Windversuch auch das Rütteln zu erkunden.
Fragt: „Was hast du verändert? Was hast du beobachtet? Was möchtest du als Nächstes versuchen?“ Ein anderes Ergebnis ist ein Hinweis, keine schlechte Note.
Bildschirm und Wirklichkeit
Die Versuche mit Wind und Erschütterung nutzen vereinfachte Kräfte. Echte Gebäude haben Verbindungen, bewegliche Teile und viele weitere Eigenschaften.
Nutze die Simulation, um Zusammenhänge zu besprechen. Wähle und beaufsichtige echte Versuche selbst; ihre Ergebnisse können abweichen.
Eine Frage zum Weiterdenken
Helfen eine breitere Basis und dickere Beine auf dieselbe Weise?
Eine häufige Verwechslung
Eine breitere Basis und Diagonalstreben helfen gegen unterschiedliche Probleme. Beides macht nicht jeden Turm sicher; dies sind vereinfachte Modellversuche und keine Gebäudeberechnungen.
So rechnet das Modell
Zweidimensionales Lernmodell mit symmetrischen Beinen, idealisierter Auflast, vereinfachtem Winddruck und Euler-Knicken. Verstrebte Stockwerke verkürzen die freie Knicklänge; unverstrebte Stockwerke erhöhen die Masse. Ein idealisierter Anker liefert 12 N Haltekraft. Das entkoppelte Fundament überträgt 65 % der gewählten Beschleunigung. Die erste Versagensart wird bei steigender Seitenlast ermittelt; das Eigengewicht wirkt von Beginn an. Der Druck in den Beinen wird aus den senkrechten Auflagerkräften angenähert. Erschütterung wird als statische Ersatzlast berechnet, nicht als zeitlicher Erdbebenverlauf. Echte Erdbebendynamik, Verbindungsversagen, Baufehler und räumliche Verdrehung sind nicht enthalten.
Einheiten: s = Sekunden · m = Meter · cm = Zentimeter · kg = Kilogramm. Bei Gewichten steht g für Gramm. In Ergebnissen zur Landung oder Erschütterung steht g für die Beschleunigung im Verhältnis zur Erdschwerkraft.