Drehmoment und Gleichgewicht

Die folgenden Experimente beziehen sich auf den Abschnitt Drehmoment und Gleichgewicht.


Im Gleichgewicht bleiben..

Material:

  • Eine Wand
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Versuch, an einer Wand lehnend das Gleichgewicht zu halten.

Durchführung:

  • Stelle dich so neben eine Wand, dass der Fuß des zur Wandseite zeigenden Beins die Wand direkt an der Wand anliegt.
  • Versuche das andere Bein anzuheben oder abzuwinkeln. Ist dies möglich, ohne das Gleichgewicht zu verlieren? Wie lässt sich das Ergebnis anhand der Lage des Schwerpunkts und der Auflagefläche erklären?

Die Holzplättchen-Treppe

Material:

  • Mindestens 5, am besten gleich geformte Holzplättchen
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Aufbau einer schrägen Treppe aus Holzplättchen

Durchführung:

  • Versuche durch ein schiefes Aufeinanderstapeln der Holzplättchen eine Treppe zu bauen. Wann kippt diese um?
  • Wiederhole das Experiment, sofern genügend Holzplättchen vorhanden sind, indem Du eine Treppe aus je zwei oder drei nebeneinander liegenden Holzplättchen baust. Wird die Treppe so “stabiler”?

Schwerpunkt zweidimensionaler Formen

Material:

  • Karton
  • Bleistift und Schere
  • Stativ mit Quermuffe und Achse (4mm)
  • Maurerschnur (ca. 30 cm lang)
  • Pendelgewicht
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Bestimmung des Schwerpunkts eines beliebigen zweidimensionalen Körpers

Durchführung:

  • Zeichne eine beliebige, nicht zu kleine Form auf einem Karton auf.
  • Schneide die Form mit einer Schere aus.
  • Bohre mit der Spitze der Schere an drei Stellen Löcher mit etwa 5 mm Durchmesser in die Form. Bessere Variante (sofern vorhanden): Stanze mit einer Lochzange oder einem Locheisen und einer Unterlage entsprechende Löcher in den Karton ein.
  • Bringe die Form an einem der drei Bohrlöcher gut drehbar an der Achse an. Befestige anschließend das Pendelgewicht mittels der Maurerschnur an der Achse und zeichne auf dem Karton eine Gerade entlang der Maurerschnur ein.
  • Wiederhole diesen Vorgang, indem Du die Form an den anderen beiden Löchern aufhängst und wiederum lotrechte Geraden einzeichnest. In welchem Punkt schneiden sich die Geraden?
  • Teste den so ermittelten Schwerpunkt, indem Du die Form an dieser Stelle auf einem Finger balancierst. Was stellst Du fest?

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