WH54 20221112 Inventar Brückenpfeiler
Statik
Grundidee
Zwei analoge Briefwaagen stehen als Brückenpfeiler in einem Abstand von 10 Zentimetern nebeneinander. Auf die Wiegeteller wird quer ein fast gewichtsloser Balken aus Balsaholz aufgelegt. Auf diesen Balken können dann verschiedene Gewichte aufgelegt werden. Berechnet werden dann die angezeigten Grammzahlen auf den Skalen der beiden Waagen.
Der Grundkörper
Der Grundkörper ist eine einfache Holzplatte mit einer Länge von 36 Zentimetern und einer Breite von rund 20 Zentimetern. Die Dicke beträgt etwa anderthalb Zentimeter, ausreichend, dass das Brett steif ist.
Die Waagen
- Die Waagen stammen von der Firma Maul. Bei einer Skalierung bis 200 oder 250 Gramm werden sie als Briefwaagen bezeichnet. Äußerlich baugleiche Waagen werden auch bis 500 Gramm verkauft. Sie funktionieren rein mechanisch ohne Batterien. Sie werden auch als analoge (nicht digital) Waagen bezeichnet. Die Waagen werden in den Farben schwarz, weiß und braun angeboten. Man konnte sie bis mindestens zum Jahr 2015 im Küchenbedarf kaufen. Später (2022) scheinen nicht digitale, also analoge, Waagen nur noch antiquarisch oder über Privatverkäufe erhältlich zu sein. Siehe auch Briefwaage ↗
Befestigung der Waagen
Die Waagenhüllen haben unten am Boden beide ein kleines Rundloch. Über je einen im Grundkörper eingelassenen Holzstift, der etwa 1 cm über den Grundkörper hinausragt, können die beiden Waagen auf dem Grundkörper fixiert werden. Entlang der Ränder wurden dannauf dem Grundkörper noch weitere kleine Holzstücke aufgeklebt, um die Waagen weiter zu fixieren. Die Waagen sind nicht angeklegt sondern können mit der Hand leicht nach oben vom Grundkörper gelöst werden. Die Waagen sind so befestigt, dass der Abstand zwischen den Mitten der Wiegeteller recht genau 10 Zentimeter beträgt.
Der Brücken-Balken
Als eigentlicher Brückenoberbau dient ein Streifen aus sehr leichtem und dünnen Balsaholz. Hier ist es wichtig, dass dieser Balken so gut wie keine erkennbare Änderung des angezeigten Gewichts an den Skalen der Waagen bewirkt. Dann kann man das Eigengewicht des Balkens vernachlässigen, was die Berechnungen übersichtlicher und einfacher macht. Gleichzeitig muss der Balken aber ausreichend biegesteif sein, sodass er punktuell wirkende vertikale Kräfte bis etwa 3 Newton (300 Gramm) aufnehmen kann, ohne dabei zu verbiegen.
Die Beschriftung des Balkens
Der Balken sollte 20 Zentimeter oder länger sein, sodass er an beiden Seiten über die Waagen hinausragen kann, wenn man ihn symmetrisch auf die Waagen legt. In der Mitte ist eine Nullmarkierung angebracht. Nach links sind in Zentimeterabständen negative Zahlen markiert, nach rechts entsprechend positive Zahlen, wie bei einer Zahlengerade[n] ↗
Die Gewichtsstücke
Es eignen sich Gewichtsstücke von Apotheker- oder Goldwaagen. Ideal sind Gewichte zwischen 20 bis 200 Gramm. Siehe auch Gewichtsstücke ↗