Physik des wackelnden Rollkoffers: Was tun, wenn der Koffer kippt?

Physik des wackelnden Rollkoffers: Was tun, wenn der Koffer kippt?

, aktualisiert 21. Juni 2017, 14:11 Uhr
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Was tun, wenn der Rollkoffer kippelt? Französische Forscher kennen die Antwort.

Quelle:Handelsblatt Online

Fast jeder kennt das Problem: Auf dem Weg zum Zug oder zum Flugzeug gerät der Rollkoffer plötzlich ins Schwanken und droht umzukippen. Forscher haben ermittelt, wie man mit der Kofferkrise am besten fertig wird.

ParisGerät der Rollkoffer ins Schwanken, sollten Reisende eher Gas geben als abbremsen. Diesen Tipp geben französische Forscher, nachdem sie das nervige Phänomen eingehend untersucht haben. Ihre Ergebnisse veröffentlichte die Gruppe um Sylvain Courrech du Pont von der Universität Sorbonne Paris Cité im Fachmagazin Proceedings A der britischen Royal Society.

Die Forscher untersuchten die Bewegungen eines Rollkoffers mit einem Modell auf dem Laufband – einer langen Stange, die oben an einem Kugelgelenk aufgehängt ist. Das Kugelgelenk entspricht dabei der Hand am Griff.

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Unten an der Stange ist eine Achse mit zwei kleinen Rädern angebracht. Das Gewicht des Koffers wird durch eine Querstange mit Gewichten simuliert. Die Geschwindigkeit des Laufbands kann zwischen 1 und 16 Stundenkilometer eingestellt werden.

Damit es zum Kippeln des Koffers kommt, muss die normale Bewegung zunächst einmal gestört werden. „Die unerwünschte Bewegung wird in der Regel durch ein Hindernis auf dem Boden oder durch einen plötzlichen Richtungswechsel ausgelöst“, schreiben Courrech du Pont und Kollegen.

Außerdem braucht es dazu eine Mindestgeschwindigkeit: Das Schwanken trat in den Versuchen erst auf, als das Koffermodell mit mehr als drei Stundenkilometern bewegt wurde.

Die Taumelbewegung tritt auch nur dann ein, wenn die Radachse starr ist und keine seitliche Bewegung zulässt. Bei Lenkrollen, wie beispielsweise bei Bürostühlen üblich, gibt es das Problem nicht.


Zwei Kräfte wirken auf den Koffer ein

Ob das Schwanken bald wieder abklingt oder sich bis zu einem seitlichen Umkippen des Koffers aufschaukelt, hängt unter anderem vom Ausmaß der Störung ab: Wie hoch hat sich ein Rad vom Boden entfernt? Die Wissenschaftler schauten sich den Winkel genauer an, den die schrägstehende Radachse mit dem Boden bildet.

Unter sonst gleichen Bedingungen klang ein Kippeln nach einer Schrägstellung der Achse um vier Grad bald wieder ab. Bei einer Neigung von acht Grad schaukelte sich das Koffermodell immer weiter hoch.

Zwei verschiedene Kräfte wirken beim Kippeln auf den Koffer ein: Die Schwerkraft zieht die Räder auf den Boden, das Ziehen in Verbindung mit den starren Rädern zwingt sie auf kurvige Bahnen.

Zieht man den Koffer schneller, erreicht man den Forschern zufolge rascher wieder den Gleichgewichtszustand, bei dem sich beide Räder auf dem Boden befinden. Noch einfacher bekommt man seinen Koffer in den Griff, wenn man stehenbleibt und neu anrollert.

Quelle:  Handelsblatt Online
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