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Das Geheimnis der Form

Veröffentlicht am: 21. September 2007Von

Wenn du mal mit offenen Augen durch die Wohnung oder durch das Haus gehst, wirst du feststellen, daß beispielsweise die Auflage für das Bücherregal hochkant angeschraubt ist. Warum ist das so?

Wissenschaft für Kinder

Das Geheimnis der Form

Auf dem Dachboden wirst du sehen, dass die Balken ebenfalls hochkant befestigt sind. Die Handtuchhalterung im Badezimmer besteht zum Beispiel aus einer verchromten Stange, bei der die Höhe auch größer ist als die Breite. Warum ist das so?

technikTechniker und Ingenieure machen sich immer erst Gedanken, welche Belastungen auftreten: Also beim Bücherregal, wieviel Bücher stehen auf dem Regal und wie schwer sind diese? Das gilt natürlich auch für eine Dachkonstruktion: Der Wind drückt auf das Dach. Der Schnee kann eine schwere Last bedeuten und erst kürzlich wurde berichtet, dass einige Dächer unter der Schneelast zusammengebrochen sind.

Schon die alten Baumeister haben herausgefunden, dass sich bestimmte Formen besonders gut eignen. Lange hatte man bei dem Bau von großen Kirchen Angst, hohe Fenster einzubauen, weil man befürchtete, dass das Bauwerk zusammenbrechen würde. Damals hatten die Baumeister noch keine Computer, um ihre Kunstwerke genau nachrechnen zu können. Heute hat man viele bedeutende Gebäude kontrolliert und festgestellt: Genauso, wie die Architekten damals die Formen festgelegt haben, ist es richtig. Form und Material waren optimal ausgewählt.

Wie wichtig der richtige Einsatz der Form ist, kannst du selbst ausprobieren. Falls du auf dem Dachboden oder in der Garage noch eine Dachlatte oder Leiste findest, und du diese, beispielsweise zwischen zwei Stühlen flach, also mit der breiten Seite auflegst, wird sich die Dachlatte vermutlich durchbiegen. Je länger die Dachlatte ist, um so stärker biegt sie sich durch. Stellst du die Dachlatte hochkant hin, hängt sie nicht mehr durch. Du kannst sogar noch etwas mit dem Finger drücken, ohne daß diese Latte nach unten durchhängt.

Physiker haben herausgefunden, daß jede Form ein gewisses Widerstands- und Trägheitsmoment hat. Bei einem einfachen Körper wie bei der Dachlatte, ist die Form ein Rechteck. Die Breite und Höhe gehen in die Formel mit B * H * H * H ein. Das bedeutet, die Höhe ist wesentlich wichtiger als die Breite. Liegt die Dachlatte flach, geht die Höhe (H) mit nur einem sehr kleinen, steht sie hochkant, mit dem großen Wert in die Rechnung ein.

Klar ist nun, dass der Balken auf dem Dach hochkant steht, weil man so einen wesentlich schmaleren Balken benutzen kann und so Material spart und Kosten verringert.

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