Spannende Kirmes-Physik

Wenn die Räder sich drehen ist Soest außer Rand und Band. Eine besondere Attraktion – vor allem für Jugendliche – sind natürlich die spektakulären Fahrgeschäfte. Doch was macht sie eigentlich so spektakulär? »Was Menschen bei den Fahrten besonders wahrnehmen sind Beschleunigungen. Deswegen setzt unser Ansatz hier an.«, so Conrad Schwanitz, einer der Initiatoren.

Andreas Kuzma und Conrad Schwanitz haben sich das Projekt ausgedacht. Ihr Ziel ist es mit Hilfe mathematischer Modelle die Beschleunigungen zu erklären. »Fahrgeschäfte werden nicht ins Blaue gebaut. Natürlich wissen die Entwickler bereits vorher, welche Beschleunigungen auftreten. Gefährlich sind ruckartige Bewegungen, da hier wie bei einem Unfall hohe Beschleunigungen auftreten. Bei Fahrgeschäften wird das durch eine gute Planung verhindert. Auf ein gewisses Maß an Beschleunigung darf jedoch nicht verzichtet werden – sonst fehlt der Kick.«, erklärt Dr. Pallack – Mathematiklehrer am Aldegrever-Gymnasium. Die Schüler arbeiten rückwärts: Aus den Messdaten und mit Hilfe der Abmessungen des Fahrtgeschäfts wird ein Modell entwickelt, dass die Daten erklärt. Mit Hilfe des Modells kann dann die maximale Beschleunigung bestimmt werden. Jede Fahrt ist anders, deswegen kann man von einer einzelnen Messung – die ja nur an einer Stelle durchgeführt wird – nur bedingt auf das Gesamtverhalten des Fahrgeschäfts geschlossen werden.

Was auf dem Bildschirm wie das Muster eines Herzschlags aussieht sind die Messkurven. Das Messgerät wird – hier an der Attraktion Skater – am Fahrgeschäft befestigt. Dabei haben die Schausteller die Schüler gut unterstützt. Mittels Funk werden die Daten zum Laptop übertragen. So können die Schüler genau nachvollziehen welche Beschleunigungen in welche Richtung auftraten und in welcher Höhe sich das Messgerät befand. Andreas Kuzma: »Zusätzlich haben wir die Fahrten mit einer Helmkamera gefilmt, um bei aller Wissenschaft auch das Gefühl der Fahrt für andere nachvollziehbar festzuhalten. Dafür mussten wir auch selbst mehrfach fahren – aber dieses Opfer brachten wir gern.«

Gemessen wurde an den Attraktionen Skater, Big Monster und Super-Hupferl. Zur Vorbereitung haben sich die Schüler bereits in räumliche Geometrie eingearbeitet – jedoch wird es nun, da die Messwerte vorliegen, erst spannend. Sind die Modelle hinreichend detailliert? Gibt es vielleicht Faktoren, die noch nicht berücksichtigt wurden? Zwischenergebnisse werden Kooperationspartnern aus der Wirtschaft (Die Firmen Hölscher-Ewersmeyer und Göstemeyer) und Wissenschaft (FH Südwestfalen) vorgestellt und mit ihnen diskutiert. Die Auswertung der Messwerte ist aufwändig und wird mindestens bis zum Jahresende dauern. Es wird also zu Beginn des nächsten Jahres nochmals etwas von der Kirmes zu berichten geben.