Projekt 2020 - Mini-Phänomenta I

Physik einfach erklärt

"In tiefem Dunkel liegt die Welt,

bis die Physik sie schwach erhellt."

Ulrich Erckenbrecht, Schriftsteller und Aphoristiker (geb. 1947)

Das hat gedauert! Aber was lange währt, wird endlich gut. Am 18. September 2020 konnte der Öffentlichkeit die erste große Erweiterung  der Mini-Phänomenta übergeben werden.

Ist möglich, sich am eigenen Zopf aus dem Sumpf zu ziehen, wie es der vor rund 300 Jahren geborene legendäre (Lügen-)Baron Freiherr von Münchhausen behauptet hat? Nicht am eigenen Zopf, aber an einem dicken Tau ist das nun mit eigener Körperkraft im Park ein Kinderspiel: Drei Flaschenzüge stehen an der erweiterten Mini-Phänomenta an den Themengärten ab sofort für Selbstversuche zur Verfügung. Zur Eröffnung hat Bürgermeister Michael Heilmann bewiesen, dass er mittels eigener Muskelkraft abheben kann - zum Glück nur für einige Meter; und Gerd von Schemm als technischer Leiter der Lüdenscheider Phänomenta freute sich über die gelungene Zusammenarbeit zugunsten des Sauerlandparks.

Das von Jörg Segtrop geleitete Ensemble Woest-Blech umrahmte die Einweihungsfeier. Woeste-Schülerinnen und -Schüler mit ihren Physik-Lehrern Klaus Schreiber, Ulrich Müller-Immenkamp und Peter Schneider erläuterten den Gästen die physikalischen Grundlagen der neuen Exponate.

Die Mini-Phänomenta war im Jahr der Landesgartenschau 2010 ein Projekt des Märkischen Arbeitgeberverbandes. Die Ergänzungen werden zu gleichen Teilen vom Märkischen Arbeitgeberverband und dem Förderverein Sauerlandpark getragen. Die erste Stufe der Erweiterung besteht aus der Hörspiegelstrecke, den drei Flaschenzug-Sitzen und dem Klangspiel.

Sich mit einem Partner im Flüsterton unterhalten, obwohl er fast 15 Meter entfernt steht? Mit der Hörspiegelstrecke, zu denen zwei Hörspiegel aus Parabolantennen gehören, ist das kein Problem. In der Mini-Phänomenta stehen sich die Spiegel gegenüber. Schall wird an glatten Oberflächen reflektiert, genauso wie Licht an einem Spiegel. Bei den beiden Hohlspiegeln der Hörspiegelstrecke werden einerseits parallel einfallende Schallwellen in einem Brennpunkt, der etwa 50 Zentimeter vor den Spiegeln liegt, gebündelt. Andererseits verlassen Schallsignale, die aus dem Brennpunkt kommend auf den Spiegel fallen, den Hohlspiegel als paralleles Wellenbündel. Stehen nun beide Personen mit ihrem Kopf genau im Brennpunkt "ihres" Spiegels und sprechen jeweils in Richtung Spiegelmitte, passiert genau dieses. Treffen sie auf den Spiegel gegenüber, werden sie in dessen Brennpunkt wieder gebündelt. Dort steht die andere Person, die jetzt verstehen kann, was ihr Partner ihr zugeflüstert hat. Man könnte insgesamt von einer akustischen Richtfunkstrecke sprechen.

Ein Flaschenzug ist physikalisch gesehen eine einfache Maschine. Man kann mit ihm Kraft sparen, muss dann aber mehr an Weg in Kauf nehmen. Der Begriff "Flasche", der der Seilmaschine ihren Namen gibt, bezeichnet in der Technik nicht nur ein Hohlgefäß zur Befüllung mit Flüssigkeiten, sondern auch eine Vorrichtung zum Aufhängen von Seilrollen.

Man kann mit Flaschenzügen schwere Lasten heben.  Wichtig ist dabei die Zahl der Seilstücke, die zwischen den Flaschen hin- und herlaufen. Das Prinzip ist sehr einfach: Bei einem tragenden Seil bleibt die Kraft gleich, bei zwei Seilen wird sie halbiert, bei drei Seilen drittelt sie sich usw. Wenn die Kraft gedrittelt wird, bedeutet dies jedoch auch, dass man dreimal so viel Seillänge ziehen muss wie man an Höhe gewinnt - allerdings bei nur einem Drittel an Kraft. Bei dem letzten Sitz laufen sechs Seile zwischen den Flaschen, also braucht man nur ein Sechstel der Kraft. Ein Kind, das zum Beispiel 60 Kilo wiegt, braucht nur mit der Kraft zu ziehen, die zum Heben von 10 Kilo erforderlich ist.

Kupferrohre an Stahlseilen, montiert auf einem eigens erstellten Stahlrahmen, bilden das Klangspiel. Edelstahl-Klöppel hängen am Rahmen, so dass verschiedene Töne durch Anschlagen der unterschiedlich langen Röhren erzeugt werden können. Kupfer wurde gewählt, weil es einen besonders schönen Klang erzeugt. So ergänzt dieses Klangspiel die Mini-Phänomenta mit einem weiteren Musikinstrument, dem schon länger vorhandenen Klopfophon aus schräggestellten farbigen Plastikrohren.