Freestyle-Physics 2026 - Gymnasium Antonianum
Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Termine: vierzehntägig dienstags, 13:30 Uhr bis 15:30 Uhr, Gymnasium Antonianum, Geseke
Aufgabenstellung
Ideensammlung
| Funktion | Variante 1 | Variante 2 | Variante 3 | Variante 4 |
|---|---|---|---|---|
| Grundstruktur/Rahmen | Kastenförmiger Rahmen | Dreieckige Fachwerkstruktur | U-förmiger Rahmen | Flache Grundplatte mit Aufbauten |
| Wurfarm | Einarmiger Hebel | Doppelarm (Wippe) | Kurzer steifer Arm | Langer flexibler Arm (Papierlaminat) |
| Lagerung (Drehpunkt) | Papierrolle als Achse | Faden als Gelenk | Pappzapfen in Loch | Schlitzführung |
| Energieübertragung vom Gewicht | Direktes Ziehen am Arm | Umlenkung über Faden (Flaschenzugprinzip) | Aufwickelmechanismus | Fallgewicht spannt erst, dann Auslösung |
| Gewichtsanordnung | Frei fallendes Gewicht | Geführtes Gewicht (Schacht) | Pendelgewicht | Gewicht auf Schlitten |
| Kraftspeicherung | Direkt (ohne Speicherung) | Aufgedrehter Faden (Torsion) | Gebogener Papparm (elastisch) | Kombination aus Gewicht + Vorspannung |
| Auslösemechanismus | Manueller Auslöser (Faden ziehen) | Haken/Lasche aus Pappe | Kippmechanismus | Reibverschluss (Klemmung lösen) |
| Ballaufnahme | Löffelform aus Papier | Becher aus Pappe | Schlaufe aus Faden | Kleine Plattform |
| Führung des Balls | Keine Führung | Seitliche Wände | Rohr aus Papier | Schiene |
| Bewegungsbegrenzung | Anschlag aus Pappe | Fadenbegrenzung | Elastischer Stopper (Papierfeder) | Kein Anschlag |
| Standfestigkeit | Breite Basis | Zusatzgewichte (Papierstapel) | Verankerung mit Fäden | Dreibein-Konstruktion |
| Rückstellung | Manuell | Gewicht zurückziehen | Gegengewicht | Gegengewicht |
Konzept 1: Klassisches Hebel-Katapult
- Rahmen: Kastenstruktur
- Wurfarm: Einarmiger Hebel
- Lagerung: Pappachse
- Energie: Frei fallendes Gewicht zieht am Arm
- Ballaufnahme: Löffel
- Bewertung: Einfach, robust, gute Startlösung
Konzept 2: „Mini-Trebuchet“
- Rahmen: Dreieckige Struktur
- Wurfarm: Einarmig (langer Arm)
- Energie: Fallgewicht am kurzen Arm
- Ballaufnahme: Schlaufe oder Becher
- Bewertung: Sehr effizient, große Reichweite
Konzept 3: Torsions-Katapult
- Energie: Aufgedrehter Faden
- Wurfarm: kurzer Arm
- Lagerung: Fadenbündel
- Bewertung: Schwieriger, aber spannend (ähnlich historischen Katapulten)
Konzept 4: Flaschenzug-Verstärkung
- Energie: Gewicht + Umlenkung über Faden
- Ziel: höhere Zugkraft auf Wurfarm
- Bewertung: Mehr Power trotz leichtem Gewicht