Prisma Physik 2, Schulbuch

76 Das Gleichgewicht auf der Wippe – eine schwierige Sache? Mischa und Andrea sitzen auf einer Wip- pe. Mischa ist schwerer als Andrea. Wenn beide den gleichen Abstand zum Dreh- punkt der Wippe haben, herrscht kein Gleichgewicht und Mischa wird nicht vom Boden abheben (  B1). Also setzt sich Mischa näher zum Dreh- punkt hin und Andrea weiter vom Dreh- punkt weg. Das Ergebnis: Jetzt senkt sich die Wippe auf Andreas Seite und Mischa wird angehoben ( e B2). Wie lässt sich herausfinden, bei welchen Positionen der beiden die Wippe ins Gleichgewicht kommt ( e B7)? Ein Versuch kann weiterhelfen ( e V1). 1 So ist die Wippe nicht im Gleichgewicht. 2 So aber auch nicht! l 1 in cm F 1 in N l 2 in cm F 2 in N 10 1 5 10 1 10 10 1 20 0,5 3 Tabelle zu Versuch 1b Versuch  1 a) Hänge ein Massestück (eine Last) von 100g ( F 1  = 1N) an den linken He- belarm. Der Abstand zum Drehpunkt soll 10cm betragen. Dieser Hebelarm wird Lastarm ( l 1 ) genannt. Befestige den Federkraftmesser im Abstand von 20cm am anderen Hebelarm. Dieser Hebelarm heißt Kraftarm ( l 2 ). Miss die Kraft, die nötig ist, um den Hebel ins Gleichgewicht zu bringen (  B9). Verändere nun die Last F 1 . Wechsle das Massestück gegen ein 50-g-Stück und danach gegen ein 200-g-Stück aus. b) Hänge das 100-g-Massestück wieder im Abstand von 10cm an den Hebel. Verändere jetzt die Länge des Kraft- arms l 2 . Bestimme jeweils wieder die Kraft. Übertrage die Tabelle (  B3) in dein Heft und trage alle Werte ein. c) Jetzt bleiben die Last (1N) und der Kraftarm (10cm) gleich. Verändere den Lastarm l 1 , indem du das Massestück in verschiedenen Abständen anbringst. Bestimme wieder die Kraft. l 1 =10cm l 2 =10cm F 1 =1N F 2 =1N l 1 =10cm l 2 =20cm F 2 =0,5N F 1 =1N 1,5 2 l 1 =20cm l 2 =10cm F 1 =1N F 2 =2N 4 Eine größere Last erfordert eine größere Kraft (V1a). 5 Ein längerer Kraftarm erfordert eine kleinere Kraft (V1b). 6 Ein längerer Lastarm erfordert eine größere Kraft (V1c). Das Gleichgewicht an der Wippe E Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv