Seilschleuder, Kettenfontäne, Lassokette

Die Seilschleuder versetzt eine in sich geschlossene Schnur in schnelle Bewegung, so dass diese sich in der Luft aufrichtet (s. Video Nr. 1). Die Bewegung erinnert dabei an eine Wasserfontäne oder an die eines schwingenden Lassos. Je nachdem wie man das Gerät hält oder die Schnur durch Anschlagen stört, entstehen ungewöhnliche Bewegungsabläufe. Angetrieben werden die Schnüre durch zwei sich drehende Rädchen. Laut Herstellerangaben können die Schnüre dabei Geschwindigkeiten von etwa 65 Kilometern pro Stunde erreichen.

Zur Physik von Seilschleudern

Die Physik von Seilschleudern wurde zwischenzeitlich ausführlich untersucht (s. Quellen unten), denn trotz der scheinbaren Einfachheit dieses physikalischen Experimentes sind komplexe aerodynamische Vorgänge am Werke. Sie sorgen dafür, dass sich die Schnur in der Luft aufrichtet. Nachweisen kann man dies etwa durch den Einsatz einer Seilschleuder im Vakuum. Hier bleibt die Schnur schlaff hängen, auch wenn sie in Bewegung versetzt wird. Voraussetzung für das Aufrichten der Schnur ist überdies eine ausreichend raue Schnur-Oberfläche. Die Bewegung der Schnur hängt ferne von folgenden Faktoren ab.

• Abwurfwinkel der Schnur
• Abwurfgeschwindigkeit der Schnur
• Spannung der Schnur
• Gewicht der Schnur

Der neuste Hype auf den sozialen Medien: Air Magic

Ganz neue auf dem Markt kam um 2023 Air Magic, zu Deutsch: Luftmagie. Das Produkt ist die einfachste Version einer Seilschleuder für zu Hause und entwickelte sich auf den sozialen Medien schnell zu einem Hype. Ein ähnliches Produkt ist ZipString. Dank Micro-USB-Kabel benötigt man für Air Magic keine Batterien. Mehr Informationen zu Air Magic finden Sie hier und kaufen können Sie das Produkt hier. Ein Video zu Air Magic finden Sie nachfolgend: 

Der String Thing Shooter: Die Seilschleuder für zu Hause

Die erste Seilschleuder oder String Shooter für zu Hause war ein Produkt, das bereits in den Nuller Jahren unter dem Namen String Thing Bekanntheit erlangte. Das Patent zu diesem Gerät war 2003 vom Amerikaner Clifford Wagner eingereicht worden, und zwar unter der Bezeichnung „Amusement Device“, zu Deutsch „Vergnügungsgerät“. In ähnlicher Form in manchen Science Centern zu finden (s. Video 2) und auch Bruce Yeany, ein amerikanischer Physiklehrer und YouTube-Star machte Seilschleudern bekannt.

Im Gegensatz zu Air Magic handelte es sich beim String Thing jedoch um ein recht massives Gerät, das man auf den Tisch stellen musste. Der Effekt von String Thing jedoch war verblüffend, vor allem bei der Variante, die mit Schwarzlicht funktionierte (s. Video unten).

Ähnliche Effekte lassen sich bei der Kettenfontäne und Lariat Chain (Lassokette) beobachten. Video dazu finden Sie weiter unten.

Lassokette

Ursprünglich wurde ein Objekt names Lariat Chain (Lassokette) 1986 von Norman Tuck als Artist-in-Residence am Exploratorium in San Francisco entwickelt. Stört man den Lauf der sich bewegenden Kette durch einen gezielten Schlag, so pflanzt sich die Störung in beide Richtungen fort. Dadurch entstehen wundersame Bewegungen.

 

Eine Kugelkette erzeugt eine Kettenfontäne

Lässt man Kugelketten aus einem Glas fließen (es funktioniert auch mit Tellern und anderen Unterlagen), so können sich diese unter bestimmten Bedingungen aufrichten. Die Bewegung erinnert an eine Wasserfontäne. Vermutlich hängt die Bildung der Fontäne damit zusammen, dass es beim Heraus.- bzw. Herunterfließen der Kette zu abstoßenden Effekten nach unten kommt. Dieser Rückstoß führt dazu, dass sich die gesamte Kette nach oben bewegt.

Sogar die New York Times hat das Thema aufgegriffen und ein Video dazu produziert.

Quellen:

Brun Pierre-Thomas, Ribe Neil and Audoly Basile, 2014: An introduction to the mechanics of the lasso. https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspa.2013.0689. DOI: https://doi.org/10.1098/rspa.2014.0512

Karl Mamola; Physics of the String Shooter. The Physics Teacher 1 May 2023; 61 (5): 328–330. https://doi.org/10.1119/5.0099300

A. Daerr, J. Courson, M. Abello, W. Toutain, B. Andreotti, The charmed string: self-supporting loops through air drag, J. Fluid Mech. 877 (2019). DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2010.06874

Nicolas Taberlet, Jérémy Ferrand, Nicolas Plihon: Propelled Strings: Rising from Friction. Phys. Rev. Lett. 123, 144501 – Published 4 October 2019. DOI:  https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.144501

Die Seilschleuder im Dynamikum in Pirmasens: Download als PDF
Die Seilschleuder bei der Phänomenta Lüdenscheid.
Die Seilschleuder im Technorama in Winterthur, Schweiz.