Eine einfache Briefwaage

Anwendung des Drehmomentes


Grundlagen: Definition des Drehmomentes
Stehen die wirkende Kraft und die Verbindungslinie zwischen Drehachse und Angriffspunkt der Kraft senkrecht aufeinander, so gilt M = F r.
In allen anderen Fällen ist der Winkel β zwischen F und r zu berücksichtigen und es gilt: M = F r sin(β)

Versuch: Eine Briefwaage aus Pappe
Bauen Sie aus einer Pappe, Faden, Münzen, etwas Klebefilm und einer Büroklammer eine einfache Waage. Dazu müssen Sie die Aufhängepunkte der Massen unterhalb des Drehpunktes ansetzen.

Messen Sie nun die Abstände r1 und r2, die Winkel β1 udn β2 zwischen r1 bzw. r2 und der Senkrechten (Richtung der Gewichtskraft) und die Massen von Münzen und Brief.
Nach der obigen Definition sollten Sie das gleiche Drehmoment bekommen.

Verwenden Sie nun verschieden schwere Briefe und wiederholen Sie die Messung.

Für Fortgeschrittene:
Wenn Sie den Winkel zwischen r1 und r2 kennen, können Sie zwischen β1 und β2 eine Beziehung herstellen. Damit ist es möglich eine Formel zu konstruieren, die β2 in Abhängigkeit von der angehängten Masse beschreibt.
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