Versuch 

Info

Um die Rotationsachse ist ein Faden gewickelt, an dem ein Massestück hängt. Über dem Rad befindet sich eine Zylinderfeder, an der ein Faden mit Schlaufe befestigt ist.

Um die Rotationsachse ist ein Faden gewickelt, an dem ein Massestück hängt. Über dem Rad befindet sich eine Zylinderfeder, an der ein Faden mit Schlaufe befestigt ist. ...

Video ohne Worte

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Mit dem Schwungrad als Energiespeicher lassen sich verschiedene Energieumwandlungen durchführen. Zur Energieübertragung zwischen Massestück (potenzielle Energie), Schraubenfeder (Spannenergie) und Rad (Rotationsenergie) dienen dünne Seile.

Beschreibung

Hinweise zum Aufbau:
Auf die Drehachse des Schwungrads wird ein Zylinder oder Stellring mit M3-Madenschraube und Stift für Schnurschleife befestigt. Der Stift ist etwas zu kurz und sollte durch einen längeren ersetzt werden.
Im Video wurde die rote Zugfeder (D = 10 N/m) von Pasco, die sich um ca. 10 cm auseinanderziehen lässt, mit einer 34 cm langen Schnur benutzt. Die dafür benötigte potentielle Energie liefert ein Gewichtsstück der Masse m = 42 g, das h = 26 cm an Höhe verliert. Der Faden am Massestück ist 46 cm lang.
Ebenfalls geeignet ist die 6 cm lange Zugfeder (D = 6,8 N/m) von Pasco, die sich um ca. 12 cm auseinanderziehen lässt, mit einer 32 cm langen Schnur. Die dafür benötigte potentielle Energie liefert ein Gewichtsstück der Masse m = 42 g, das h = 20 cm an Höhe verliert. Der Faden am Massestück ist 34 cm lang.
Der Versuch gelingt auch mit der weicheren, 6 cm langen (Ø = 3 cm) Zug- und Druckfeder aus ND1/3 und einer 34 cm langen Schnur. Diese Schraubenfeder lässt sich um ca. 10 cm auseinanderziehen. Die dafür benötigte potentielle Energie liefert ein Gewichtsstück der Masse m = 42 g, das nur h = 10 cm an Höhe verliert (Fadenlänge 32 cm). Es wird weniger Energie auf das Schwungrad übertragen. Das Rad dreht sich nicht so schnell und die Feder wird langsamer auseinandergezogen.
Der Versuch wurde auch mit der härteren, 17 cm langen (Ø = 1,9 cm) Zug- und Druckfeder aus ND1/3 durchgeführt. Diese Schraubenfeder lässt sich nur ca. 9 cm auseinanderziehen. Die dafür benötigte potentielle Energie liefert ein Gewichtsstück der Masse m = 42 g, das h = 20 cm an Höhe verliert. Bei Verwendung dieser Feder ist der Unterschied zwischen berechneter und tatsächlich beobachteter Längenänderung s am geringsten.