Gleichung aus Magnettafelbalkenwaage
Experiment
Basiswissen
An einer senkrechten Tafel ist eine Balkenwaage befestigt. Es soll eine Gleichung zur Berechnung einer Gleichgewichtslaage bestimmt werden. Der Versuch dauert zwischen 5 Minuten und gut einer dreiviertel Stunde. Hier steht eine Schritt-für-Schritt-Anleitung.
Schritt 1
- Material:
- Im Raum hängt irgendwo eine Magnettafelbalkenwaage ↗
- Befestige sie an einer Metalltafel.
- Der Balken ist mit einem Loch auf einen Holzstift gesteckt.
- Diese Stelle heißt "Drehpunkt".
- Nach links und nach rechts vom Drehpunkt ist der Abstand dazu in Zoll angezeigt.
Schritt 2
- Probelauf:
- Hole mindestens 30 der Stabmagneten.
- Verbinde 4 der Stabmagneten zu einem einzigen langen Stab.
- Halte mit der linken Hand die linke Seite des Waagbalkens fest.
- Hänge diesen Stab rechts bei genau 6 Zoll an den Balkenwaage.
- Hänge jetzt einen Magneten links bei genau 12 Zoll an den Balken.
- Hänge solange weitere Magnete darunter, bis der Balken von alleine waagrecht bleibt.
- Du darfst die Magnetschlange dazu einige wenige Millimeter verschieben.
- Wenn alles richtig ist, sollten es links genau zwei Magnete sein.
Schritt 3
- Versuchsblatt:
- Lege ein DIN-A4-Versuchsblatt an.
- Überschrift: "Gleichung aus Magnettafelbalkenwaage"
- Schreibe irgendwo deinen Namen und das Datum von heute auf.
- Skizziere die Balkenwaage wie im Probelauf aus Schritt 2 benutzt.
- Zeichne eine waagrechte xy-Tabelle ↗
- Die obere Zeile ist für die x-Werte.
- Die untere Zeile ist für die y-Werte.
- Trage als x-Werte die Zahlen 1; 2; 3; 4; 6; 8 und 12 ein.
- Die x-Werte meinen den Abstand eines Gewichtes auf der linken Seite.
- Die y-Werte meinen die Anzahl der Magnete, die gleichzeitig bei x hängen, ...
- und zwar so, dass die Waage von alleine waagrecht von links nach rechts hängt.
- Bestimme wie im Probelauf für alle x-Werte die nötigen y-Werte.
Schritt 4
- Finde eine Gleichung, mit der man für jeden x-Wert den passenden y-Wert ausrechnen kann.
Wo stehen weitere solche Versuche?
- Versuche, die zu Gleichungen führen Funktionsgleichungen aus Versuchen ↗
- Allgemeine Versuche, auch ohne Mathematik Werkstattversuche ↗