Das Projekt des Fachbereichs Ingenieur- wissenschaften und Mathematik an der Fachhochschule Bielefeld
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Messgeräte
  • MG1 Kerzenuhren

    Die simple Konstruktion der Kerzenuhr zeigt, wie Leonardo die uralte Methode der nächtlichen Zeitmessung aufgreift, und somit auch nachts stets die ›Zeit im Auge‹ behalten kann. Anhand der neben der Kerze angebrachten linearen Skala kann man den Verbrauch der Kerze in Stunden ablesen. Leonardo entwickelt eine weitere Möglichkeit, welche die Funktion der Sonnenuhr auch nachts ermöglicht. Er vergleicht den Stand der Sonne mit dem Abbrennen einer seiner Kerzen und konstruiert eine Kerzenuhr mit nichtlinearer Skala. Die Konstruktion besteht aus einer Bodenplatte, auf der sich die Skala befindet, und einer Leiste, über die das Licht der Kerze einen Schatten auf die Bodenplatte wirft. Die Schattenkante markiert die Uhrzeit bzw. die verstrichenen Stunden.

  • MG2 Navigationsgeräte

    Leonardo entwickelt zu seinen Flug- und Schiffsmodellen erstaunlicherweise gleich die erforderlichen Navigationsgeräte hinzu, wie z. B. das Windmessgerät. Es wird auch dazu verwendet, zurückgelegte Entfernungen auf See oder in der Luft unter Berücksichtigung des Windes zu messen. Der Neigungsmesser soll im Flugapparat mitgeführt werden. Das Pendel – vor Wind geschützt durch eine Glaskuppel – kann dem Piloten durch die Inklination (Neigung) die Stellung der Flugmaschine in Bezug auf die horizontale und die vertikale Grundebene angeben. Beim Strömungsmesser bündeln zwei kegelförmige Trichter einen Wasser- oder Luftstrom und richten ihn auf ein Lamellenlaufrad.

  • MG3 Perpetuum Mobile

    Leonardo führt einen nahezu aussichtslosen Kampf gegen Ignoranten und Phantasten, die dem Perpetuum Mobile nachjagen, einem Gerät, dessen Bewegung nie endet – trotz fehlender Energiezufuhr. Die von Leonardo skizzierten Modelle sollen seine These belegen, dass solche Geräte unmöglich sind. »Oh, ihr, die daran glaubt, welch vergebliche Träume!«

  • MG4 Lampen

    Im heutigen Sprachgebrauch heißt die Lampe (links) ›Schusterkugel‹. Die wassergefüllte Glaskugel wirkt als Sammellinse. So kann die Kerzenflamme auf einen Punkt konzentriert werden, z. B. beim Nähen von Schuhen und Malen.

    Verstärkung des Lampenlichts (rechts): »Diese Kugel muss einen Durchmesser von 1/2 oder 1/3 Elle haben. Sie muss aus klarem Glas und mit klarem Wasser gefüllt sein, mit einer Lampe in der Mitte, die das Licht um den Mittelpunkt der Kugel herum hat. Wird sie in der Mitte eines Saales aufgehängt, so wird sie ein helles Licht geben.«

  • MG5 Hydrostatik Wasserwaagen

    Am Boden eines Behälters ist der durch eine Flüssigkeit erzeugte (hydrostatische) Druck unabhängig vom Querschnitt des Behälters, sondern nur abhängig von der Höhe der Flüssigkeitssäule. Also müssen aus gleichen Düsen am Boden der Behälter auch gleiche Wasserströme austreten. Das belegt Leonardo mit zwei pfiffig angelegten Experimenten, bei denen die Wasserstrahlen jeweils auf eine Waage treffen. Das kleine Paddel in dem Wassertöpfchen dient zur Beruhigung, also zur Dämpfung des Vorganges. Zum Starten des Versuches mit der Fußpumpe unten rechts am Sockel Wasser bis zum Überlaufen in den Behälter pumpen.

  • MG6 Hydrostatik Höhenfunktion

    Mit diesem Experiment zeigt Leonardo deutlich, dass der Druck in einer Flüssigkeit mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche zunimmt: Je höher der Druck ist, umso weiter schießt der Wasserstrahl aus den ansonsten gleichen Düsen heraus. Diese Erkenntnis war äußerst wichtig bei der Entwicklung seiner Taucherausrüstungen. Zum Starten des Versuches mit der Fußpumpe unten rechts am Sockel Wasser bis zum Überlaufen in den Behälter pumpen.

  • MG7 Hydrostatik Neigungsfunktion

    Mit Akribie untersucht Leonardo wie so oft auch hier beim hydrostatischen Druck alle Größen, die möglicherweise einen Einfluss haben könnten. Die Form und die Länge des Fließweges haben offensichtlich keinen Einfluss auf den Austritts-Druck des Wassers. Für alle Düsen liegt die gleiche Wasserhöhe vor, also sind die vier Wasserstrahlen parallel und schießen gleich weit. Zum Starten des Versuches mit der Fußpumpe unten rechts am Sockel Wasser bis zum Überlaufen in den Behälter pumpen.

  • MG9 Mondphasenanzeige

    Die Astronomie, die Auseinandersetzung mit der Zeit und deren Darstellung ließen mehrere Entwürfe zu Uhren, deren Komponenten wie Hemmungen und Energiespeicher und auch diese Mondphasenanzeige entstehen. Hier handelt es sich offensichtlich um ein Demonstrationsmodell und ist ein früher Beleg für die Bemühungen der Astronomen, ein mechanisches Himmelsmodell zu erstellen.

  • MG10 Flügel-Tester

    Dieser Flügel-Tester begeistert unsere heutigen Experimentatoren, weil Leonardo eine akribische Experimentbeschreibung liefert, die sich in nichts vom heutigen Vorgehen beim Testen unterscheidet! Gleichzeitig formuliert er dabei die erste Kraft-Gleichung der Technischen Mechanik: »Die Summe aller Kräfte in eine Richtung ist immer Null.«

  • MG11 Uhrwerk

    Eine Uhr besteht immer aus diesen drei Baugruppen: dem Antrieb, der Hemmung und der Anzeige. Für alle drei hat Leonardo jeweils mehrere Alternativen skizziert. Diese Uhr besteht aus zwei (parallel angeordneten) Teil-Werken, deren Anwendung unklar ist. Sollten sie für einen Antrieb eines (fehlenden) Zeigerwerkes und einer Glocke dienen? Ungewöhnlich für seine Zeit ist die Stift-Sichel-Hemmung, der Leonardo möglicherweise eine höhere Genauigkeit zuschreibt, als der damals üblichen Kronrad-Lappen-Hemmung.