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Marginalia, Physik im Alltag und Naturphänomene

Löwenzahn und ein wenig Physik

Auch vergilbte Blätter sitzen manchmal noch sehr fest an der Pflanze. Wem das nicht klar ist, dem kann es so gehen wie mir. Ich möchte das Blatt von einer Topfblume entfernen und reiße den ganzen Topf von der Fensterbank. Sicherer ist es, wenn man die Restblume mit einer Hand festhält und das Blatt mit der anderen Hand abzieht. Aber es geht auch mit einer Hand. Man reißt das Blatt mit einem kräftigen Ruck ab. Bevor die Pflanze „merkt“, daß an ihr gezogen wird, ist es auch schon um ihr Blatt geschehen.
Beim Jäten des Löwenzahns wollen wir jedoch das Gegenteil erreichen. Es soll nicht nur ein Blatt oder die Blüte abgetrennt, sondern die ganze Pflanze mitsamt der langen Wurzel aus dem Erdreich herausgezogen werden. Denn „ein Löwenzahn klammert sich mit einem Fächer dicht aufeinanderliegender Zackenblätter fest an der Erde; wenn man am Stengel zieht, behält man ihn in der Hand, während die Wurzeln fest in der Erde haften. Man muß mit einer kreisenden Handbewegung das ganze Gewächs erfassen und behutsam die Wurzelfasern aus dem Erdreich ziehen“ (Italo Calvino: Herr Palomar). Ohne daß wir uns dessen immer bewusst sind, wird hier das Galileische Trägheitsprinzip in unser Tun einbezogen.
Ein kleines Freihandexperiment kann das verdeutlichen:
Ein schweres Buch wird an einem Nähgarnfaden aufgehängt. Unterhalb des Buchs wird ein dünner, also schwächerer Faden angebracht. Was passiert, wenn man den dünnen Faden nach unten zieht? Wie in den eingangs genannten botanischen Beispielen hängt das ganz davon ab, wie man zieht. Wenn man langsam und behutsam zieht, reißt schließlich nicht – wie man vielleicht erwarten würde – der dünne Faden unterhalb, sondern der dicke oberhalb des Buchs. Der dünne Faden reißt jedoch, wenn man mit einem kräftigen Ruck zieht. Das Experiment gelingt nicht, wenn man Fäden mit extrem unterschiedlicher Reißfestigkeit benutzt. Auf der sicheren Seite ist man, wenn man sich den dicken Faden aus zwei dünnen Fäden dreht.
Und wie kommt das? Normalerweise reißt ein Faden, wenn die Zugkraft eine Auslenkung über die Elastizitätsgrenze hinaus zur Folge hat. Das ist beim langsamen Ziehen deshalb oberhalb des schweren Buches, also am dicken Faden der Fall, weil zur Zugkraft die Gewichtskraft des Buches hinzukommt. Beim ruckartigen Reißen verhindert jedoch die Trägheit des Buches, daß es zu einer merklichen Auslenkung kommt, bevor die Reißfestigkeit des unteren dünnen Fadens überschritten wird. Denn bei gegebener Zugkraft kommt ein Gegenstand umso langsamer in Bewegung (ist seine Beschleunigung umso kleiner), je größer seine Trägheit (bzw. seine Masse) ist. Die Trägheit „bremst“ gewissermaßen die Übertragung der Kraft.
Noch ein Wort zum Löwenzahn: Normalerweise liebe ich den Löwenzahn. Er entzückt mich, wenn er mit seinem kräftigen Gelb Farbe in die Landschaft bringt, bevor die meisten anderen Pflanzen soweit sind. (Davon zeugen frühere Beiträge (hier und hier )). Aber er breitet sich auch penetrant aus und nimmt zuweilen Plätze ein, an denen man ihn nicht haben möchte.

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Diskussionen

3 Gedanken zu “Löwenzahn und ein wenig Physik

  1. Oh, das Experiment muss ich mit meinen Kindern gemeinsam ausprobieren, das wird ihnen gefallen (und ist für die Mutter zugleich lehrreich). 🙂 Das ist dann in gewisser Weise auch das Prinzip des schnellen Tischtuchwegziehens bei gedecktem Tisch, oder? Also zumindest, dass die Trägheit für einen arbeiten soll.

    Verfasst von Mein Name sei MAMA | 21. April 2017, 09:49
    • Ob der Geduldsfaden der Kinder nicht vorher reißt? Immerhin ist der experimentelle Aufwand im Vergleich zum sehr kurzen Ausgang des Experiments sehr kurz. Ja, es ist eine Sparversion des Tischtuchwegziehens. Das würde ich den Kindern aber nicht verraten. Ich spreche da aus eigener Erfahrung. Meine Kinder haben dabei seinerzeit viel Geschirr zertrümmert, weil ihnen – detailversessen – der wohl gedeckte Tisch wichtiger war als das Prinzip des Experiments.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 21. April 2017, 10:03

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