Dieser Artikel ist Teil eines Projekts einer Lehrveranstaltung an der Universität Graz. Studierende sollten einen Blogartikel über eine wissenschaftliche Facharbeit schreiben. Ich würde euch bitten, den Artikel der Studierenden zu lesen und zu kommentieren. Was fehlt euch bei der Lektüre? Was findet ihr super? Was interessant; was unverständlich? Und so weiter – Je mehr Feedback, desto besser!
Um die Vielfalt an Möglichkeiten zu demonstrieren, mit der man über Forschung schreiben kann, habe ich außerdem ebenfalls einen Artikel zum gleichen Thema verfasst, den ihr hier finden könnt.
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Wie rutschig ist eine Bananenschale tatsächlich? Mit dieser Frage haben sich bisher nur sehr wenige Wissenschaftler auseinandergesetzt. Dabei scheint es im Kabarett ein Klassiker zu sein: Der unaufmerksame Tollpatsch, der die Bananenschale auf dem Boden zu spät sieht, darauf steigt, ausrutscht und fällt. Schenken wir den Komikern Glauben, so muss es sich bei der Banane um ein sehr, sehr rutschiges Obst handeln, das der Gesundheit des Menschen, trotz dem vielen Vitamin C, nicht immer zugutekommt. Doch wie realistisch ist dieser Gag? Kann eine Bananenschale jemanden wirklich zu Fall bringen? Und wenn ja, warum ist das so? Ein Forscherteam um Kiyoshi Machubi wollte genau das herausfinden.
Bild: Public Domain
Zuallererst ging es darum festzustellen wie rutschig eine Bananenschale wirklich ist und wie man „rutschig“ überhaupt definiert. Ein Maß hierfür ist der Reibungskoeffizient, eine Zahl die kleiner wird, je “rutschiger” etwas ist. Wichtig für den Reibungskoeffizient ist, dass immer zwei Materialien angegeben werden zwischen denen eine Reibung stattfindet, also zum Beispiel zwischen einer Schuhsohle und einem Parkettboden. Nun weiß man zwar was der Reibungskoeffizient aussagt, trotzdem fängt man mit einer Zahl alleine immer relativ wenig an, solange man keinen Vergleichswert hat. Ein Meter ohne einen Bezug ist auch nur eine Zahl mit Einheit. Wenn einem allerdings ein Bezugswert bekannt ist, ergeben diese Zahlen neben den Einheiten einen Sinn. So wurden früher Dinge beispielsweise in Armlängen gemessen, um einen Bezug zu haben. Bei dem Reibungskoeffizienten ist ein Bezug generell schon schwieriger zu ermitteln, denn wenn etwas sehr rutschig ist, wird einem vielleicht nicht immer gleich auffallen, ob ein anderer Gegenstand im Vergleich dazu doppelt oder nur halb so rutschig ist. Man kann allerdings einen Grenzwert definieren, um auf diese Weise leichter zwischen rutschigen und weniger rutschigen Gegenständen unterscheiden zu können. Diese Grenze beträgt beim Reibungskoeffizienten 0,1. Unter diesem Wert ist die Reibung zwischen zwei Gegenständen so gering, dass ein Schritt auf einen solchen Gegenstand mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 Prozent einen Sturz zur Folge hat. Allerdings kann man sich vor einem Sturz schützen indem man die Schrittlänge reduziert, denn je geringer diese ist desto geringer ist die Kraft, welche auf den Gegenstand wirkt und zum Ausrutschen führen könnte. Man kann also den Schrittwinkel berechnen unter welchem das Auftreten noch sicher ist.
Wie in diesem Bild gezeigt wird, ist das Auftreten auf einen Gegenstand dann sicher wenn sein Reibungskoeffizient „μ“ größer als der Tangens des Schrittwinkels ist. Bei einem Reibungskoeffizient von 0,066 würde dies bedeuten, dass also nur ein Schrittwinkel von 3,8° oder geringer als sicher gilt wobei der normale Schrittwinkel circa 15° beträgt.
Der Reibungskoeffizient zwischen der Innenseite einer Bananenschale und einem Linoleumboden beträgt circa 0,066, dies ist in etwa so rutschig wie ein geschmierter Boden. Daher kann ein unbeabsichtigter Tritt auf eine am Boden liegende Bananenschale durchaus zum Sturz führen. Doch wodurch tritt dieser “Rutscheffekt” bei einer Bananenschale überhaupt auf? Die Innenseite der Bananenschale, welche beim Auftreten, den Boden berührt enthält Zucker in Form von kleinen Kügelchen. Wenn diese Kügelchen durch das Auftreten zerbrechen, entsteht ein Gel, dessen Schmiereigenschaften Fetten sehr ähnelt und den “Rutscheffekt” bewirkt. Um dieses Gel zu bilden muss allerdings noch genügend Wasser in der Banane vorhanden sein. Das heißt, wenn eine Banane schon länger auf dem Boden liegt und durch Trocknung an der Luft an Wasser verliert, dann nimmt die Stärke des Rutschens deutlich ab. Hierbei erhöht sich der Reibungskoeffizient auf 0,329, was so ähnlich rutschig wäre wie Leder auf Holz. Des Weiteren muss auch eine relativ glatte Oberfläche vorhanden, denn wenn die Oberfläche zu porös ist, fließt das Gel in die Poren und es kann zu keiner Schmierung kommen. Dies ist auch ein Grund dafür, dass eine Bananenschale, die mit ihrer Außenseite auf dem Boden liegt, zu keiner guten Rutschwirkung führt, da beim Auftreten dann das Gel in das Profil des Schuhs gedrückt wird. Der Reibungskoeffizient erhöht sich in diesem Fall auf circa 0,123, was in etwa so rutschig wäre wie Leder auf Metall. Ein weiterer Grund ist, dass die Rutschwirkung in diesem Fall zwischen Schuh und Banane auftritt und sonst rutscht man mit der Banane am Boden.
Da wir nun wissen wie rutschig eine Bananenschale wirklich ist, stellt sich noch die Frage, ob sie das rutschigste Obst unter der Sonne ist. Zum Glück haben die Wissenschaftler aus Japan auch diese Fragestellung untersucht.
Der Vergleich zwischen Banane, Apfel und Mandarine brachte den endgültigen Beweis: Eine frische Bananenschale ist mit einem Reibungskoeffizienten von 0,066 fast doppelt so „rutschig“ wie eine 2mm dünne Apfelschale. Diese hat einen Reibungskoeffizienten von 0,125, was wiederum halb so rutschig ist wie eine Mandarinenschale mit 0,225.
Bild: eigene Arbeit
Somit wäre bewiesen, dass man ungeliebten Menschen am besten eine frische Bananenschale vor die Füße werfen sollte, und die Apfelschale lieber mit isst, nicht nur wegen der Vitamine, sondern auch wegen des Ausrutschen Willens.
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