Containerbeladung proportional


Versuch (mathematisch)


Basiswissen


Auf einer Holzplatte ist ein einfacher Flaschenzug als Hubgerät für die Beladung von Containerschiffen als Modell gebaut. Mit einer einfachen Formel kann man die gewünschte Hubhöhe einstellen.

Aufbau


◦ Die Anordnung ist auf einer DIN-A4-Pappe angebracht.
◦ Auf ihr skizziert ist ein Containerschiff.
◦ Es ähnelt dem => Containerfeederschiff Uranus
◦ Die Platte hängt senkrecht an einer Wand.
◦ Mit Magnetstreifen auf der Rückseite kann sie auch an eine Magnettafel gehängt werden.
◦ Links oben aus der Platte ragt eine Schraube A heraus.
◦ An A ist fest ein Faden F befestigt.
◦ Der Faden F ist frei beweglich durch eine Öse mit einem Holzblock geführt.
◦ Dieser Block unten heißt: Lastblock
◦ Von diesem frei hängenden Holzblock geht der Faden F wieder senkrecht nach oben.
◦ Er wird dann über die Schraube A nach rechts in die Waagrechte umgelenkt.
◦ Der Faden endet in einem kleinen Holzblock H.
◦ Dieser Holzblock heißt: Zugblock
◦ Unterhalb von A ist eine senkrechte Zentimeterskala angebracht.
◦ Die Zentimeter sind von oben nach unten absteigend abgezählt.
◦ Oben beginnen die Werte bei 13, sie gehen zurück bis auf 0.
◦ Diese senkrechte (vertikale) Skala gibt im Versuch die y-Werte.
◦ Rechts von B ist eine waagrechte Zentimeterskala von 0 bis 19 angebracht.
◦ Die waagrechte (horizontale) Skala gibt im Versuch die x-Werte.

Benutzung


◦ Die Pappplatte muss senkrecht aufgehängt sein.
◦ Die längere Seite sollte in etwa waagrecht verlaufen.
◦ Man setzt jetzt den Holzblock H irgendwo auf die waagrechte Skala.
◦ Am linken Ende von H liest man die Position auf der waagrechten Skala ab.
◦ Diese abgelesene Position ist der x-Wert.
◦ Man hält H in dieser Position fest.
◦ Man betrachtet dann den frei hängen Holzblock unten.
◦ Sein unteres Ende ist irgendwo auf der senkrechten Skala.
◦ Man liest diese Position ab. Das ist der y-Wert im Versuch.
◦ Das Ziel ist es nun, eine Formel zu finden, mit der man ...
◦ aus einem bekannten y-Wert den dazu passenden x-Wert berechnen kann.
◦ Es geht auf jeden Fall mit einer Funktion vom Typ y=ax.
◦ Das ist eine proportionale Funktion.

Beispielwerte


◦ Wenn der linke Rand des oberen Blockes bei 8 steht, ...
◦ dann steht der untere Rand des unteren Blockes auf 4.
◦ Wenn der linke Rand des oberen Blockes bei 6 steht, ...
◦ dann steht der untere Rand des unteren Blockes auf 3.
◦ Wenn der linke Rand des oberen Blockes bei 0 steht, ...
◦ dann steht der untere Rand des unteren Blockes auch auf 0.

Gleichung


◦ Mit der Gleichung y = 0,5x kann man y-Werte vorausberechnen.
◦ Setzt man für x z. B. die 8 ein, dann kommt für y die 4 heraus.
◦ Eine solche Gleichung wird auch Formel oder Funktion genannt.

Legende


◦ y = Höhe des unteren Lastblockrandes über dem "Boden"
◦ x = Abstand des linken Zugblockrandes der 0-Position