Antike vitruvianische Oberleitung vs. Parabolbogengeometrie
Hängen Sie eine schwere Metallkette an zwei Punkten auf, um eine Kettenlinie zu bilden, und zeichnen Sie ihren Verlauf auf Karton nach. Drehen Sie die Zeichnung um, um zu sehen, wi...
Benötigte Materialien
- • Metallgliederkette (kleine Stahlklinkenkette, 1 Meter lang) (1 Meter)
- • Trägerkarton aus Pappe oder Kork (groß, A3-Format) (1 Brett)
- • Reißzwecken (4 Einheiten)
- • Marker und metrisches Lineal (1 Satz)
Tipps für Eltern
- → Hängen Sie eine schwere Metallgliederkette an ihren beiden Enden an einem vertikalen Brett auf: Sie hängt auf natürliche Weise in einer reinen Kettenkurve allein durch die Spannung.
- → Zeichnen Sie die Kette mit einem Bleistift nach, drehen Sie das Brett um 180 Grad um: Die Kurve ist jetzt ein freistehender Kettenbogen unter reiner Kompression ohne Scherkraft.
- → Der Architekt Antoni Gaudí verwendete umgekehrt hängende Kettenmodelle, um die Bögen der Sagrada Família in Barcelona zu konstruieren.
Sicherheitshinweise
Befestigen Sie die Stecknadeln sicher in einer Korkplatte oder einer Rückwand aus Pappe, um zu verhindern, dass sie herausspringen.
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Schritt-für-Schritt-Anleitung
Schritt 1
Befestigen Sie die beiden Enden einer 1 Meter langen Stahlgliederkette an den oberen Ecken eines vertikalen Kartonbogens und lassen Sie die Kettenschlaufe frei hängen.
⏱️ ~10 Min.Schritt 2
Zeichnen Sie mit einem feinen Marker sorgfältig den Verlauf der Hängekette auf dem Karton nach.
⏱️ ~10 Min.Schritt 3
Zeichnen Sie eine quadratische Standardparabel (y = ax²) mit passenden Scheitel- und Basispunkten auf demselben Blatt.
⏱️ ~10 Min.Schritt 4
Drehen Sie das Brett auf den Kopf, um zu analysieren, wie das Oberleitungsbogenprofil Drucklasten ohne seitliche Durchbiegung direkt in den Boden leitet.
⏱️ ~15 Min.