Drehschwingungen (Spiralfeder auf Drillachse)

Kurzbeschreibung

Die Drillachse besteht aus einer senkrecht gelagerten Achse, die ähnlich einer Unruhe mit einer Spiralfeder versehen ist. Auf der Achse können verschiedene Körper befestigt werden (Holzscheibe, Holzkugel, Hohlzylinder und Eisenhohlzylinder). Sie kann sowohl benutzt werden, um die Trägheitsmomente dieser Körper zu bestimmen, als auch einfache Drehschwingungen zu zeigen. Die Anordnung wird im Schatten gezeigt und die Schwingungsdauer mit einer Digitalstoppuhr gemessen. Dazu bringt man eine Lichtschranke neben der Drillachse an, die mittels eines Unterbrechers von dieser gesteuert wird. Die Torsteuerung gestattet es, die Dauer von genau 10 Halbschwingungen zu registrieren.
Für qualitative oder vergleichende Versuche braucht die Winkelrichtgröße der Spiralfeder nicht bekannt zu sein, wohl aber, wenn die Trägheitsmomente bestimmt werden sollen.

Bestimmung der Winkelrichtgröße D*

Auf der Drillachse wird der Stab 2 (ohne Massestücke) in seinem Schwerpunkt befestigt. Mit einem Kraftmesser 1 N greift man im Abstand r von der Drehachse am Stab an, lenkt diesen um einen Winkel j aus seiner Ruhelage aus und mißt die in Tangentialrichtung am Stab angreifende Kraft F. Bis zu Winkeln von 180° ist das Drehmoment M dem Drehwinkel j proportional und es gilt:

Betriebsanweisungen: Elektrogeräte

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