Entropieelastizität (nur Garching)

 

Kurzbeschreibung

Eine Fahrradfelge wird mit guten (!) Gummis neu bespannt und ausgewuchtet. Danach wird das Rad frei drehbar aufgehängt. Durch einen 1000 W Strahler (oder eine Kohlebogenlampe) werden die seitlich unteren Speichen bei ca. 8 Uhr erwärmt. Das Rad beginnt sich zu drehen.
Dieser Versuch braucht ggf. einige Tage Vorlaufzeit um neue Gummis zu besorgen

physikalische Erklärung

Beim unbeheizten, ausgewuchteten Rad befindet sich der Schwerpunkt „genau“ in der Drehachse, d.h. die Länge des Hebelarms zur Berechnung des Drehmoments ist gleich Null. Somit erfährt das Rad kein Drehmoment. Beim Erhitzen der Gummispeichen ändert sich die Spannung im Gummi und die erhitzen Speichen verkürzen sich. Und verschieben somit den Schwerpunkt des Rades ca. in Richtung 2 Uhr. Da sich der Schwerpunkt nun schräg oberhalb der Drehachse befindet, erfährt das Rad ein resultierendes Drehmoment

und beginnt sich zu drehen.

Betriebsanleitungen: Lampen, Elektrogeräte