Emmanuel Claude
Worum geht es in dieser Challenge?
In dieser Challenge treten zwei Kandidaten gegeneinander an, um so viele Objekte wie möglich auf eine winzige Fläche zu balancieren. Die Aufgabe klingt simpel, ist aber ein echter Balanceakt: Eine 20×15 cm große Holzplatte wird auf einem Lautsprecherständer platziert – und dieser darf nicht von den Objekten berührt werden. Insgesamt stehen 169 Gegenstände zur Verfügung.
Die Kandidaten haben 10 Minuten Zeit, ihre Konstruktion zu bauen. Dabei gibt es eine Besonderheit:
- In den ersten 5 Minuten darf kein Objekt auf die Platte gelegt oder die Platte berührt werden. Diese Zeit soll genutzt werden, um die zu platzierende Objekte vorzubereiten und sie z.B. bereits zusammenzustecken oder zu befüllen.
- In den letzten 5 Minuten dürfen die Teams dann die Objekte platzieren und stapeln.
Nach Ablauf der Zeit muss die Konstruktion 10 Sekunden stabil stehen. Fallen in dieser Zeit Gegenstände, werden sie nicht gewertet.
Staple möglichst viele Objekte auf einer kleinen Fläche, ohne dass sie herunterfallen!
Materialien & Setting:
- Ca. 20×15 cm Holzplatte als Unterstützungsfläche (das kann aber auch ein Hocker oder eine Tischkante sein)
- 169 verschiedene Objekte! (oder so viele, wie du bei dir zuhause finden kannst). Sei kreativ: du kannst z.B. hohle Objekte nehmen, kleine, große, schwere, leichte… Kleiderbügel nicht zu vergessen!
Regeln:
- Objekte dürfen über die Platte hinausragen, dürfen den Ständer jedoch nicht berühren.
- Die Gegenstände sollen nicht beschädigt werden (Ausnahme: natürliche Veränderbarkeit, z. B. Papier falten).
- Objekte dürfen zerlegt und wieder zusammengebaut werden, zählen aber als ein Objekt. Zum Beispiel: Ein Stift kann ein zwei Teile zerlegt werden (Stift und Kappe), jedoch müssen beide Teile platziert sein, damit es als ein Objekt zählt.
- Nach Ablauf der Zeit muss die Konstruktion 10 Sekunden stabil stehen.
Infobox
Die Schlüsselidee ist, dass stabile Gleichgewichtslagen geschaffen werden müssen – besonders für Objekte, die von Natur aus instabil sind (z.B. Bälle oder runde Formen). Diese müssen zwischen oder in anderen Objekten fixiert werden, damit sie nicht rollen oder kippen.
Beim Stapeln gilt:
- Die Summe der Drehmomente (Momente der Kräfte) um den Kipppunkt muss null sein, damit die Konstruktion nicht kippt. (siehe Erklärung weiter unten)
- Schwerpunkt möglichst tief halten (siehe Erklärung weiter unten)
- Breite, stabile Basis bauen: Leichtere Objekte höher platzieren.
- Man kann Objekte auch von der Fläche herabhängen lassen, z.B. mittels Kleiderbügel. (siehe Erklärung weiter unten)
- Es ist entscheidend, dass sich der Schwerpunkt eines beliebigen Objekts, sobald es platziert wurde, nicht mehr verschieben kann (was passieren könnte, wenn eine Murmel in einer Schachtel herumrollt).
- Wenn der Schwerpunkt zu weit nach außen verschoben wird, entsteht ein Kippmoment: Die Konstruktion fällt um.
Was musst du wissen, um diese Challenge zu lösen?
Die Challenge basiert auf grundlegenden Prinzipien der Statik und Mechanik. Entscheidend sind:
- Schwerpunkt (Center of Mass): Der Schwerpunkt ist der Punkt, an dem die Masse eines Objekts oder einer Konstruktion „konzentriert“ wirkt. Bei einem aufrechtstehenden Menschen liegt der Schwerpunkt ungefähr auf Höhe des Bauchnabels, und solange dieser Punkt über der Standfläche der Füße bleibt, bleibt man im Gleichgewicht. Wenn der Schwerpunkt jedoch nach außen wandert, kippt die Konstruktion. Je tiefer der Schwerpunkt liegt, desto größer ist die Stabilität. Der Schwerpunkt kann dabei auch unter der Stützfläche liegen! Deshalb ist eine breite Basis mit schweren Objekten unten ein zentraler Baugrundsatz.
- Drehmoment: Für statisches Gleichgewicht müssen die Drehmomente so ausbalanciert sein, dass sie sich gegenseitig aufheben. Ein Drehmoment entsteht, wenn eine Kraft mit einem Abstand zu einer Drehachse wirkt und dadurch eine Drehwirkung verursacht; es hängt von der Größe der Kraft und vom senkrechten Abstand zur Drehachse ab. Hier hilft das Beispiel einer Tür: Wenn du eine Tür nahe am Scharnier drückst, geht sie schwer auf. Drückst du am Türgriff, geht sie leicht auf.
- Reibung und Kontaktflächen: Reibung verhindert, dass Objekte verrutschen. Kleine Kontaktflächen oder glatte Objekte erhöhen die Kippgefahr, weshalb viele Instabilitäten durch Fixierung und Einklemmen gelöst werden müssen.
Hier kannst du dir ansehen, wie Melody Funck und Micas Carvalho diese Challenge gelöst haben!
Warum kippen Seilbahngondeln nicht?
Seilbahngondeln hängen an einer Pendelaufhängung frei unter dem Tragseil. Das bedeutet: Der Schwerpunkt der Gondel (inklusive Passagiere) liegt unterhalb des Aufhängepunkts. Dadurch entsteht ein selbststabilisierendes System.
Liegt der Schwerpunkt unter dem Drehpunkt, wirkt die Schwerkraft als Rückstellkraft. Konkret bedeutet das: Wird die Gondel durch Wind oder Kurven ausgelenkt, entsteht ein Drehmoment, das sie wieder in die senkrechte Position zurückbringt. Die bewegliche Aufhängung erlaubt leichtes Pendeln, verhindert aber ein dauerhaftes Kippen.
Bei einseitiger Belastung jedoch verschiebt sich das Gewicht zur Seite: Der Schwerpunkt verschiebt sich ebenfalls. Solange er unterhalb des Aufhängepunkts bleibt, kippt die Gondel nicht – sie pendelt nur kurz aus und richtet sich wieder auf.
Beim Balancieren von 169 Objekten geht es ebenfalls darum, den Schwerpunkt niedrig, bzw. unterhalb der Basisfläche zu halten. Nur so bleibt die Konstruktion stabil – genau wie bei einer Gondel.
Willst du dir ansehen, wie viele Objekte die Teilnehmer aus der Show balancieren konnten? Dann schaue dir die Folge an:
Die Folge erscheint erst am 27.02.26
Ein paar Eindrücke aus der Folge:
Autorin: Diane Bertel
Editorin: Lucie Zeches (FNR)
Photos: Emmanuel Claude
