Spiele und Rätsel

flippær

Bei flippær liegt die Kugel auf einem schiefen Tisch. Die Hangabtriebskraft zieht sie zu den Flippern, die Feder schießt sie hoch, und bei jedem Stoß geht Energie verloren. Katze und Eule geben ihr als Bumper neuen Schwung. Du hast 3 Kugeln und drei Tische zur Wahl.

So gehst du vor

1Wähle einen Tisch und eine Neigung. Je steiler der Tisch, desto stärker zieht es die Kugel nach unten. Dein Rekord gilt für diesen Tisch und diese Neigung und bleibt nur auf deinem Gerät.
2Abschuss: Lege einen Finger aufs Feld, ziehe ihn nach unten und lass los. Je weiter du ziehst, desto mehr Energie steckt in der Feder.
3Flipper: Tippe in die linke oder rechte Hälfte des Feldes. Beide Hälften gehen gleichzeitig. Bleibt der Finger liegen, bleibt der Arm oben.
4Punkte gibt es für Bumper, Schleudern und die orangen Ziele, je nach Tisch auch für Gassen, Bögen und Stifte. Was den Faktor erhöht (Punkte × 2, dann × 3), steht unter der Tischwahl. An der Tastatur gehen die Pfeiltasten links und rechts, A und D, die Leertaste für den Kolben und P für die Pause.
5Ton: Der Schalter „Ton“ unter dem Feld schaltet kurze Klänge für Bumper, Flipper, Wände, Ziele und verlorene Kugeln ein. Auf dem iPad darf der Stummschalter nicht an sein.
6Das Spiel hält von selbst an, wenn du die Seite verlässt. Rechne die Aufträge unten selbst und prüfe sie mit den Messwerten.

Punkte 0Kugel 1 von 3Rekord 0

Tisch

Drei Bumper, Ziele rechts, Gassen oben und ein Bogen links. Faktor: alle drei æ-Gassen.

Neigung

Messwerte

Neigung α4°

Beschleunigung a0,68 ms²

Federweg s–

Abschuss v₀–

Weg bis zur Umkehr d–

Wandstoß v_n davor–

Wandstoß v_n danach–

Kugel nach dem Flipper–

Kugel: m = 100 g. Feder: D = 80 Nm, höchstens 8 cm. Der Tisch misst 60 cm mal 105 cm, die Punkte auf dem Feld haben 5 cm Abstand, die Striche in der Bahn 10 cm. Modell: Die Kugel gleitet reibungsfrei, das Rollen ist nicht gerechnet. Der Rekord liegt nur im Speicher dieses Browsers. Wie Kugeln durch ein Feld aus Stiften fallen, zeigt die Seite Galtonbrett und Binomialverteilung, die Kreisbewegung des Monds die Seite Zentralkraft messen.

Aufträge

Berechne für alle drei Neigungen die Hangabtriebskraft auf die Kugel und ihre Beschleunigung. Warum spielt die Masse für die Beschleunigung keine Rolle?
Die Kugel startet in Ruhe und läuft bei 6° Neigung 90 cm weit bis zu den Flippern. Wie lange dauert das, und wie schnell ist sie unten?
Du spannst die Feder um s = 5 cm. Wie viel Energie steckt darin? Wie schnell wäre die Kugel, wenn alles in Bewegungsenergie ginge? Rechne dann mit dem Hangabtrieb bei 6° und vergleiche mit dem Messwert v₀.
Die Klappe oben in der Bahn liegt 70 cm über dem Ort, an dem die Feder entspannt ist. Welchen Höhenunterschied muss die Kugel bei 6° von dort aus schaffen? Wie weit musst du mindestens ziehen? Rechne für alle drei Neigungen und probiere es aus.
Ziehe nur wenig, damit die Kugel in der Bahn umkehrt. Lies s, v₀ und d ab und prüfe d = v₀²2 a. Wie viel Höhe hat die Kugel dabei gewonnen?
Die Tischwände haben die Stoßzahl e. Lies bei einigen Stößen v_n davor und danach ab und bestimme e. Welcher Anteil der Energie der Bewegung senkrecht zur Wand geht verloren? Wie viel Joule sind das bei v_n = 1,5 ms?
Der Flipperarm schlägt mit ω = 11 rads und ist 11,5 cm lang. Die Kugel liegt 10 cm vom Drehpunkt entfernt still auf dem Arm, die Stoßzahl ist 0,4. Wie schnell fliegt sie los? Tipp: Stell dir vor, du sitzt auf dem Arm. Wie hoch und wie weit kommt sie bei 6° und bei 8°?
Eine Kugel trifft mit 0,5 ms senkrecht auf einen Bumper. Er stößt wie eine Wand und gibt zusätzlich 0,7 ms Schub. Wie schnell ist sie danach? Warum verletzt das den Energiesatz nicht?
Eine echte Vollkugel rollt. Ein Teil der Energie steckt dann in der Drehung, und die Beschleunigung ist nur 57 g · sin(α). Um welchen Faktor dauert der Weg aus Auftrag b dann länger?
Auf dem Tisch „Mondbahn“ kreist der Mond mit ω = 1,2 rads auf einem Kreis mit r = 12 cm. Wie lange dauert ein Umlauf, wie schnell ist der Mond, und welche Zentripetalbeschleunigung braucht er? Er trifft eine ruhende Kugel genau von vorn (Stoßzahl 0,6, Schub 0,7 ms). Wie schnell fliegt sie weg?