Monatsknobelei 16

Wenn Ihr vielleicht meine persönliche Seite durchgelesen habt, wisst Ihr sicher dass ich Elektroniker bin. Diese Liebe zur Technik habe ich schon als Kind gehabt. Damals war aber noch mehr die mechanische Seite. Ich habe oft stundenlang mit meinem Metallbaukasten gespielt, wo man die einzelnen Elemente mit Schrauben verbinden musste. Besonders haben mich bewegte Objekte gereizt. Es konnten nie genug Zahnräder, Gummiring-Transmissionen, Kurbeln, Wellen und natürlich auch Elektromotoren dabei sein. Aus dieser Zeit stammt vielleicht auch das heutige Rätsel.

Betrachte folgende Anordnung aus verschieden großen Rädern und Transmissionen. versuche dann in Gedanken das linke obere Rad im Uhrzeigersinn zu bewegen (wie der rote Pfeil es zeigt).

Was passiert mit dem blau gesprenkelten Ball, der auf dem braunen Balken ganz unten liegt? Wähle aus der vorgegeben Antworten eine aus:

A. Der Ball rollt nach links.
B. Der Ball rollt nach rechts.
C. Der Ball bleibt liegen und der Balken geht hoch.
D. Der Ball bleibt liegen und der Balken geht nach unten.
E. Der Ball und der Balken bewegen sich nicht.

Schreib mir einfach den richtigen Lösungsbuchstaben.

Lösung

Die richtige Antwort lässt sich am Leichtesten im Ausscheidungsverfahren finden.

Dass sich der Balken irgendwie bewegen wird, ist glaube ich, klar. Die Antwort E scheidet somit von Vornherein aus. 

Wenn Du die Drehrichtung der Räder verfolgst, dann wird schnell klar, dass sich die linke untere Welle gegen den Uhrzeigersinn und die rechte untere Welle im Uhrzeigersinn drehen. Die Seile an beiden Winden werden also aufgewickelt. Der Balken geht hoch. Damit scheidet Antwort D und nur diese eindeutig aus.

Um aus den 3 verbliebenen Antwortmöglichkeiten die richtige herauszufiltern, musst Du auch die Übersetzungen betrachten. Von der linken roten Scheibe auf die rechte graue findet eine Untersetzung statt, d.h. die rechte graue Scheibe wird sich langsamer drehen als die linke. Außerdem findet dann noch eine zweite Untersetzung von der rechten roten Scheibe auf die etwas größere grüne Scheibe statt. Auf der anderen Seite gibt es eine Übersetzung von der linken grauen auf die linke grüne Scheibe. Diese wird sich also schneller drehen als die angetriebene graue Scheibe. 

Das bedeutet also, dass die linke Seilwinde das Seil wesentlich schneller aufspult als die rechte. Daraus folgt, dass der Balken links schneller angehoben wird als rechts. Er wird also bald die waagrechte Lage verlassen und der Ball wird nach rechts davon rollen. Somit kann die richtige Antwort nur B sein.

Wenn Du das bezweifelst, dann hast Du natürlich die Möglichkeit, Dir einen Metallbaukasten zu besorgen und das ganze einmal in Wirklichkeit nachzuvollziehen.