Die rollenden Zieglein

In diesem Spielzeug wird die potenzielle Gravitationsenergie in kinetische Energie und in Arbeit gegen Reibungskräfte umgewandelt. Die Bewegung ist quasi-gleichförmig wie z. B. bei der Ente oder dem Elefanten.

Das Konstruktionsgeheimnis besteht darin, die richtige Wahl der Maße des Männchens und des Gewichts der Kugel zu finden, damit die Kugel im Moment der "Rolle" in derselben Hälfte des Männchens bleibt. Hinzu kommt, dass die "Hände" des Männchens unsymmetrisch in Bezug auf die Achse des Männchens sind, d. h. dass wenn man das Männchen senkrecht auf die Leiter stellt, ein ungleichmäßiges Drehmoment auf Grund von zwei Kräften entsteht: Gewichtskraft des Männchens und Auflagekraft im Aufhängepunkt.

Ein weiteres wichtiges Konstruktionselement ist die richtige Wahl des Neigungswinkels der "Leiter", die das Spielzeug hinabsteigt. Wenn man die Neigung der Leiter verkleinert, kann man den Winkel finden, bei dem das Männchen nicht weiter nach unten steigt. Das bedeutet, dass der Zuwachs an kinetischer Energie in einem Schritt viel zu klein ist, um die Arbeit gegen die Reibungskräfte zu kompensieren.