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Mannheim | Wettbewerbe

Wettbewerb: Entropieoptimierer

Die Entropie ist eine thermodynamische Zustandsgröße, die – vereinfacht gesagt – Aussagen über den Ordnungszustand eines Systems erlaubt. In einem System mit statistischer Unordnung ist sie proportional zur Anzahl der Möglichkeiten, einen geordneten Zustand einzunehmen. Ein sich selbst überlassenes System strebt (wie ein typisches Kinderzimmer) immer der maximalen Unordnung entgegen. Unter Einwirkung äußerer Einflüsse lässt sich ein solches System in ein geordnetes System mit kleinerer Entropie überführen.

Aufgabe:
Konstruiert und baut einen „Entropieoptimierer", der in 3 Minuten größtmögliche Ordnung erstellen kann.

Das Spielfeld:
▶ Auf einer waagerechten Fläche (Spanplatte, LxB= 1 m x 1 m, komplett Umrandung HöheBande= ca. 5 cm) werden 50 Tischtennisbälle in statistischer Verteilung abgelegt.
▶ Innerhalb von 3 Minuten sollen möglichst viele Tischtennisbälle von einem „Entropievernichter" eingesammelt und in fünf verschiedene Löcher (Durchmesser 43 mm) im Boden abgelegt werden, so dass sich am Ende in jedem Loch idealerweise 10 Tischtennisbälle befinden.
▶ Die fünf Löcher befinden sich in den vier Ecken und in der Mitte der 1 qm großen Fläche.
▶ Die Ecklöcher haben jeweils einen Abstand von 3 cm zur Bande.
▶ Alle fünf Löcher sind mit einem 3,5 mm dicken Gummiring mit Innendurchmesser von 44 mm umrandet, so dass Tischtennisbälle nicht von alleine in die Löcher rollen können.

Technische Vorgaben:
▶ Der „Entropieoptimierer" darf laufen, gehen, fahren oder sich auf andere Weise fortbewegen und er muss über einen eigenen Antrieb verfügen. Er darf nicht von Hand bewegt oder geführt werden.
▶ Die Außenabmessungen müssen so gewählt sein, dass kein Teil des „Entropieoptimierers" über die Fläche eines DIN A3 großen Blattes hinausragt.
▶ Der „Entropieoptimierer" muss über eine geeignete Vorrichtung zum Einsammeln von Tischtennisbällen verfügen, die es erlaubt, Tischtennisbälle aufzunehmen, zu einem Punkt auf der Fläche zu transportieren und dort wieder abzulegen, bzw. in ein Loch fallen zu lassen. Alternativ dürfen Tischtennisbälle auch einzeln geschoben und in ein Loch „geschubst" werden.
▶ Es dürfen keine fertigen, kommerziellen Modellbausätze oder Teilbausätze benutzt werden.
▶ Der „Entropieoptimierer" muss vollständig selbstkonstruiert und selbstgebaut sein. Einzelne Elemente gängiger Baukastensysteme (z.B. Räder, Achsen und Antriebe von Lego oder Fischer-Technik u.ä.) dürfen verwendet werden.
▶ Hinsichtlich des Antriebs sind der Fantasie keine Grenzen gesetzt.
▶ Batteriebetriebene Antriebe sind zulässig; externe Stromversorgungen über Kabelzuführungen sind ebenfalls zulässig. Hierbei darf das Kabel die Tischtennisbälle allerdings nicht berühren.
▶ Ferngesteuerte „Entropieoptimierer" sind zugelassen, jedoch werden autonom agierende „Entropieoptimierer" mit Extrapunkten höher bewertet.

Bewertungskriterien:
▶ Anzahl einsortierter Tischtennisbälle innerhalb der vorgegebenen Zeit (100%)
▶ Für jeden eingesammelten Tischtennisball gibt es einen Punkt; für jede komplett mit 10 Bällen gefüllte Röhre gibt es einen Extrapunkt; für autonom agierende „Entropieoptimierer" wird die Punktzahl verdoppelt.

Preise:
1. Preis: 500 EUR | 2. Preis: 300 EUR | 3. Preis: 200 EUR | 4. - 10. Preis: 100 EUR
Sonderpreise für besonders originelle und kreative Beiträge sind möglich.

Anmeldeschluss: 24. April 2020



Kontakt: wettbewerb@explore-science.info ¦ Aufgabenbeschreibung zum Download





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