Zum Experiment
Turm-Experiment

Kippen und Knicken eines Turms erklären

Hilf deinem Kind, das Kippen des ganzen Turms vom Knicken eines belasteten Beins zu unterscheiden.

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Hoch und schmal spart Platz, verändert aber die Kräfte.Höhe, Standbreite, Stabdicke und Verstrebungen verändern die Zeichnung sofort.
Nallos Begleitung für Eltern

Vor dem ersten Versuch

Der Aufbau ist bereit. Frage dein Kind nach seiner Erwartung und starte dann den Test.
Schritte
  1. Frage dein Kind: „Kippt der ganze Turm, knickt ein Bein oder bleibt er stehen?“
  2. Starte den vorbereiteten Versuch, nachdem ihr eure Vermutungen besprochen habt.
  3. Lass dein Kind Füße und Beine getrennt beschreiben, bevor du die Versagensart benennst.
1,00 m Höhe · 0,34 m Standbreiteausgewogene Form
2,0 kg BEREIT
Baue den Turm und vermute, was zuerst nachgibt.Lernmodell für Kippmoment und Euler-Knicken
Vermute, was passiert
Eine Erklärung zum Weitergeben

So kannst du es erklären

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

  1. Baue zwei gleich hohe Türme aus Bauklötzen: einen schmalen und einen mit breiterem Stand.
  2. Lege das Brett auf den Boden und neige es selbst vorsichtig, während dein Kind beobachtet.
  3. 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.

VERSION 5 · ELTERNBEGLEITUNG · 29. SEP. 2026