Von Schaschlikspießen und Gummibändern Physikprojekt - Brückenbau mit "Alltags"-Materialien (2011)

Inspiriert durch den jährlich stattfindenden „freestyle physics“-Wettbewerb an der Uni Duisburg-Essen hat sich der Physik-Kurs der Stufe 10 (Dr. O.) nach Sichtung der offiziellen Aufgabenstellungen für ein schulinternes Projekt zum Bau von Brücken aus Schaschlikspießen und Gummibändern entschlossen. Ziel der Gruppenaufgabe „Schaschlikbrückenbau“ war es, unter Verwendung von Schaschlikspießen und Haushaltsgummis eine Brücke mit minimalem Eigengewicht zu bauen, die eine Distanz von 1 m überbrückt und dabei ein Massestück von 700 g tragen kann.

Hierbei waren folgende Regeln einzuhalten: Die Auflagefläche besteht aus je einem Din A4-Areal auf zwei Tischen im Abstand von 1 m. Die Brücke darf nur auf den schattierten Flächen aufliegen. Sie muß aus Holz oder Bambus sein, die eine Länge von ca. 20 cm aufweisen. Sowohl die Gummis als auch die Schaschlikspieße müssen „Supermarktware“ sein. Das Massestück, ein zylinderförmiger Körper mit d = 6 cm und m = 700 g, wird gestellt. Es muss möglich sein, das Gewicht in der Mitte der Brücke aufzulegen oder aufzuhängen. Bewertungskriterium ist ein möglichst geringes Eigengewicht der Brücke. Ein Sonderpreis ist möglich für besonders originelle Konstruktionen (http://fkpme246a.uni-duisburg.de/wp). Es kommt also auf Kreativität und Originalität, Funktionsfähigkeit und Robustheit an, aber auch auf Schönheit!

Und dann ging´s los: von den 32 Schülern wurden wilde Berechnungen angestellt, im WWW recherchiert und „Programmsimulationen“ (Pontifex) getestet, weiterhin mit wenigen Spießen erste Versuche durchgeführt und Prototypen erstellt. Hierbei wählten die einzelnen Gruppen durchaus unterschiedliche Herangehensweisen. Während die einen die Brücke aus einzelnen Elementen aufbauten bzw. rein empirisch vorgingen, befassten sich andere recht lange theoretisch mit der Problemlösung. Am 14.03. war es dann soweit: im Rahmen eines Kompakttages wurden die Brücken zusammengebaut und stellten sich dem Wettbewerb, an dem die Klasse 7b als Zuschauer teilnehmen konnten und die Brücken der einzelnen Gruppen mit kräftigem Applaus würdigten.

Die Anspannung der Teilnehmer war groß, als jede einzelne Brücke auf den Prüfstand kam. Alle Gruppen brachten aber eine Brücke zustande, die den gestellten Anforderungen gerecht wurde. Der erste Preis – eine von Dr. O. eigenhändig gebackener Kuchen – ging an „Die Adelsgruppe“, die mit 171 g die leichteste Brücke zustande brachte. Das Ergebnis fiel denkbar knapp aus, denn Platz 2 belegte die Gruppe „und Erwachsene ebenso“, deren Brücke eine Masse von 178 g. Der Schönheitspreis ging an die „Öcher Jonge“, die sich ebenso freudestrahlend ihren Preis – eine Color-Rado Dose – abholten. Hier das amtliche Endergebnis:

Insgesamt hat das Projekt den jungen Physikern viel Spaß bereitet, und wer weiß – vielleicht nimmt demnächst auch mal eine Gruppe am freestyle-physics-Wettbewerb der Uni Duisburg-Essen teil und stellt sich der nationalen Konkurrenz. Positiv zu vermerken war auch, dass sich einige Schüler, die zwischendurch „Freizeit“ hatten, sich intensiv anderen Projekten wie der Vorbereitung auf eine Deutsch-Klausur widmeten – immerhin wurde Dürrenmatts „Die Physiker“ studiert.

Begleitet wurde das ganze Projekt von zwei Schülern des Literaturkurses der Stufe 12 (Herr Jaworski), die die einzelnen Projektabschnitte filmisch erfassten und nun aufbereiten, so dass letztendlich eine Dokumentation über schulisches Leben entstehen wird.