Experiment: Zuckerstückenwaage

Das wird für den Versuch benötigt:

– 1 leere Streichholzschachtel
– 1 Holzleiste (30 cm x 3 cm)
   oder ein Holzlineal
– Klebeband
– Roter und blauer Buntstift
– 1 Korken
– Zuckerstückchen oder
– Münzen
– Teppichmesser

Vorbereitung:

Zerteile den Korken mit dem Teppichmesser der Länge nach in zwei Hälften. Lass dir dabei unbedingt von einem Erwachsenen helfen.

Der Versuch beginnt:

Klebe eine Hälfte des Korkens mit einem Klebestreifen mittig auf die Streichholzschachtel. Markiere die Mitte der Holzleiste mit einem roten Strich. Zeichne von der Mitte aus in jeweils 3 cm Abstand blaue Striche auf die Holzleiste. Lege nun die Holzleiste auf den halbierten Korken, sodass der rote Strich in der Mitte des Korkens liegt und die Holzleiste im Gleichgewicht ist. Es entsteht eine Wippe. Nun kannst du auf beiden Seiten der Waage Zuckerstückchen abgelegen. Wie viele Zuckerstückchen müssen wo abgelegt werden, damit die Waage im Gleichgewicht ist? Probiere verschiedene Positionen aus. Ist es möglich, die Zuckerstückchenwaage auszutarieren, auch wenn sich die Holzleiste nicht mittig über dem Korken befindet?

Das passiert:

Die Waage befindet sich dann im Gleichgewicht, wenn genau gleich viele Zuckerwürfel im gleichen Abstand zum Mittelpunkt auf der Holzleiste abgelegt werden. Wird auf einer Seite ein Zuckerwürfel nach innen gerückt, entsteht ein Ungleichgewicht, sodass die Waage kippt.

Erklärung für die großen Forscher:

Physikalische Grundlage für die Funktionsweise der Zuckerstückchenwaage ist das Hebelgesetz. Wie ein Hebel funktioniert, hat der griechische Mathematiker Archimedes herausgefunden, der ungefähr von 287 bis 212 vor Christus lebte. Er experimentierte, maß und rechnete und fand so folgenden Zusammenhang heraus: Kraft mal Kraftarm = Last mal Lastarm. Das bedeutet: Je schwerer die Last, die mit einer möglichst kleinen Kraft gehoben werden soll, desto länger muss der Kraftarm sein im Vergleich zum Lastarm. Bei der Wippe muss also der leichtere Gegenstand am längeren Hebel sein, um den schweren Gegenstand ausgleichen zu können.

Info:

Ideen zur Fortsetzung des Experiments gibt’s auf www.mint-kids.de unter Experimente/Thema Hebel