Winkelgeschwindigkeit mit variablem Radius

Kurzbeschreibung

Eine Holzkugel ist an einem Faden befestigt, der durch einen durchbohrten Feilenhandgriff geführt ist. Auf diese Weise kann man mit einer Hand am Handgriff die Kugel herumschleudern, während die andere Hand das Fadenende hält und so den Kreisradius variiert, mit dem die Kugel umläuft. Mit diesem Modell lässt sich qualitativ der Flächensatz zeigen.

In Anlehnung zu diesem Experiment kann man auch folgenden Versuch demonstrieren. Über einer in etwa 1,9 m Höhe angebrachten Querstange wird eine Schnur mit 1,9 m Länge gehängt. An einem Ende der Schnur wird ein etwa 1000 Gramm schwerer Gegenstand (z.B. Kaffeekanne, Gewicht) befestigt. Als Gegengewicht verwenden wir eine ca. 70 Gramm schwere Kugel. Zieht man nun an der Kugel in paralleler Richtung zum Boden so wird die Kaffeekanne in die Höhe gezogen. Nach dem Auslassen der Kugel schwingt diese als Pendel nach unten, während die Kaffeekanne Richtung Boden fällt. Die entstehende Verkürzung der kugelseitigen Schnur zum Aufhängepunkt erhöht die Winkelgeschwindigkeit des Pendels. Die Kugel schwingt über und das Seil wickelt sich um die Querstange. Die dadurch entstehende Reibung bremst die Kaffeekanne rechzeitig vor dem Aufprall am Boden ab.
Achtung! Im ungünstigsten Fall kann das Gewicht die Kanne treffen. Daher zur Durchführung dieses Versuchs eine Schtzbrille tragen!

Betriebsanweisungen: drehende Teile

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