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c. Wie viel Gewicht (Kraft) ist erforderlich, um ein 100 kg schweres Bierfaß auf
einen 2 m hohen Wagen zu laden, an den eine 4 m lange Schrotleiter gelegt ist? Um
zu große Steigungen zu vermeiden, legt man Bergstraßen in Schraubenlinien an. Was
man durch diese an Kraft erspart, büßt man jedoch an Zeit wieder ein.
15. Keil und Schraube. a. Der Keil ist eine bewegliche schiefe Ebene. Er läßt sich
um so leichter ins Holz treiben, je schmaler sein Rücken im Verhältnis zu seiner Länge
ist. Wo wirkt die Kraft, wo die Last beim Eintreiben des Keiles? Als Keile sind auch
Nähnadeln, Brettnägel, Axte u. dgl. anzusehen.
b. Eine Schraube ist eine um einen Cylinder (oder eine Walze) gewundene schiefe
Ebene. Man unterscheidet die Schraubenspindel und die Schraubenmutter. Bei der Schrauben-
spindel befinden sich die Windungen auf der äußern Seite des Cylinders, bei der Schrauben-
mutter auf der innern Seite eines Hohlcylinders. Jede Schraubenmutter muß zu einer
ganz bestimmten Schraubenspindel passen. Je nachdem man nun rechts oder links dreht,
steigt oder sinkt die Schraubenmutter — vorausgesetzt, daß die Spindel befestigt ist. Ist
die Schraubenmutter befestigt, so steigt oder sinkt die Spindel. Je flacher die Windungen,
desto leichter die Drehung. Was man aber bei flachen Windungen an Kraft erspart, ver-
liert man wieder an Zeit, wenn die gleiche Wirkung erzielt werden soll.
16. Beharrungsvermögen. a. Lege ein Lineal mit dem einen Ende, auf
dem ein Thaler liegt, auf den Tisch! Dann ziehe plötzlich das Lineal weg! Der
Thaler bleibt auf dem Tische liegen. Er macht die Bewegung des Lineals nicht
mit. Lineal und Thaler befinden sich zuerst im Zustande der Ruhe. Das Lineal
wird alsdann plötzlich in Bewegung gesetzt, nicht aber auch der Thaler, der daher
diese Bewegung nicht mitmacht. Ein Körper bleibt solange im Zustande
der Ruhe, bis er durch eine Kraft in Bewegung gesetzt wird. Warum
fällt man rückwärts, wenn man auf einem ruhenden Wagen steht und die Pferde
plötzlich anziehen?
b. Wenn das Pferd eines galoppierenden Reiters stürzt, so fliegt der Reiter
in der Regel über den Kopf seines Rosses hinweg. Reiter und Pferd befanden
sich beide in voller Bewegung. Die Bewegung des Pferdes wird durch den Sturz
gehemmt, die des Reiters nicht. Dieser fliegt weiter und schießt deshalb über den
Kopf des Pferdes hinweg. Ein Ball bewegt sich noch lange in der Richtung
fort, die ihm durch die Hand mitgeteilt ist, und er würde noch weiter fliegen,
wenn er durch die Schwerkraft nicht nach unten gezogen und durch die Luft nicht
aufgehalten würde. Jeder in Bewegung gesetzte Körper hat das Be-
streben, in der Bewegung zu verharren. Dieses Gesetz bringt der Bäcker
in Anwendung, wenn er Brot in den Ofen schiebt, der Maurer, wenn er seinen
Hammer, die Magd, wenn sie den Besen am Stiele befestigt.
17. Der freie Fall. Laß eine Bleikugel auf einen untergehaltenen Bogen Papier
fallen, anfangs aus geringerer, dann aus immer größerer Höhe, bis zuletzt die Kugel das
Papier durchbohrt! Je länger der Körper fällt, desto größer wird seine Geschwindigkeit
und damit auch die Kraft, die er durch seine Bewegung erhält. Das zeigen uns auch
die Hagelkörner. — Man hat gefunden, daß ein Körper im luftleeren Raume in einer
Sekunde etwa b#mm tief fällt, in der zweiten Sekunde aber nicht etwa wieder 5 m, sondern
3 K.5 = 15 m, in der dritten Sekunde 5 X 5 = 25 m u. f. f. (Reihenfolge der ungeraden
Zahlen.) Wie lang ist demnach die Strecke, die ein Körper in 3 (4, 5) Sekunden fällt?
18. Das Pendel. a. Wir lassen eine Kugel an einem Faden frei in der
Luft schweben. Im Zustande der Ruhe hängt sie mit dem Faden in lotrechter
Richtung. Geben wir der Kugel nun einen Stoß nach rechts, so kehrt sie infolge
der Schwerkraft bald wieder zurück, um mit dem Faden ihre frühere lotrechte
Stellung wieder einzunehmen. Sie bleibt aber in dieser lotrechten Stellung nicht
sogleich stehen, sondern schießt vielmehr (infolge der Beharrungskraft) über das
Ziel hinaus nach links, bis wiederum die Schwerkraft die Oberhand gewinnt und
die Kugel in die lotrechte Richtung zurückzieht. So schwingt die Kugel noch eine
Weile hin und her. Ihre Schwingungen werden aber immer kleiner. Endlich
siegen Luftwiderstand und Reibung, und die Kugel steht still. Die schwingende
Kugel bildet mit dem Faden ein Pendel.