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Schwerpunkt

4. Experimentelle Bestimmung der Schwerpunktslage eines Körpers

Experimentelle Bestimmung der Schwerpunktslage eines Körpers

Ein Körper wird sich immer so hinhängen (müssen), dass sein Schwerpunkt in Richtung des Erdbeschleunigungsvektors zeigt. Der Schwerpunkt wird also immer unter dem Aufhängungspunkt sein: Nur dann ist das Momentengleichgewicht erfüllt. Dies lässt sich am Beispiel eines Gehstocks oder Schirms besonders gut sehen:


Auspendeln eines Gehstocks

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Da das Objekt hin- und herpendelt, bis der Schwerpunkt unterhalb des Aufhängepunktes zur Ruhe gekommen ist, wird ein solcher Versuch auch Pendelversuch und das Vorgehen Auspendeln genannt. Damit hast du gleich schon eine Möglichkeit zur Verfügung, für beliebig komplexe Geometrien den Schwerpunkt im Experiment zu bestimmen. Du musst einen Körper nur mehrmals an unterschiedlichen Punkten so aufhängen, dass er sich frei auspendeln kann. Die Linie, die durch den Aufhängepunkt in Richtung des Erdbeschleunigungsvektors zeigt, markierst du dir ein einer Zeichnung von deinem Körper. Wenn du das Ganze zwei Mal gemacht hast, hast du zwei Linien, die sich schneiden. Und dieser Schnittpunkt ist dann genau der Schwerpunkt. Da es in jedem Experiment Ungenauigkeiten gibt, kannst du den Versuch eventuell mit ein oder zwei weiteren Aufhängepunkten machen. Dann kannst du einen gemittelten Schnittpunkt alles erhaltenen Linien bestimmen. Je nach Körper und Verteilung der Masse ist der Schwerpunkt dabei nicht immer ein Punkt, der auch im Körper liegt. 

Merle hat z.B. mit einer Brille über das Auspendeln den Schwerpunkt bestimmt und festgestellt, dass der Schwerpunkt 'in der Luft'.


Experimentelle Bestimmung der Schwerpunktslage einer Brille

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My Uyen hat sich ihre Schere genauer angeschaut. Der Veruch macht natürlich nur Sinn, wenn die Schere in jeder Position gleich weit geöffnet ist.


Experimentelle Bestimmung der Schwerpunktslage eines Schere

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Und Daniel hat sich einen Block mit Klebezetteln geschnappt und den so lange auf seinem Finger hin- und hergeschoben, bis der Block in der Waagerechten bleibt. Das ist natürlich auch ein Vorgehen, mit dem du die Schwerpunktslage bestimmen kannst.


Experimentelle Bestimmung der Schwerpunktslage Klebezettelblocks

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