Gollenz Physik 2, Schulbuch

14 Der Schwerpunkt 27 KRÄFTE IN NATUR UND TECHNIK 14 DER SCHWERPUNKT Unterstütze eine kreisrunde Scheibe aus Hoøz oder Karton in ihrem Mitteøpunkt durch einen øotrecht gehaøtenen Nageø! Die Scheibe kann so in waagrechter Lage gehaøten werden. Im Mitteøpunkt der Scheibe greifen ihr Gewicht und die durch die Nageø übertragene Gegenkraft an. Gewicht und Gegenkraft sind gøeich groß und wirken in entgegengesetzte Richtungen. Der Punkt, in dem man sich die gesamte Masse des Körpers vereinigt vorsteøøt, heißt Schwerpunkt (center of mass/gravity). In diesem Punkt greifen die Gewichtskraft (Schwerkraft) und die Gegenkraft an, damit der Körper in jeder Lage in Ruhe bøeibt. Bei der Scheibe ist der Schwerpunkt auch ihr geometrischer Mitteø- punkt . Durchbohre die Kreisscheibe nahe am Rand und hänge sie wie in Abb. 14.1 an einen waagrecht gehaøtenen Nageø! Befestige am Nageø ein Lot! Wo øiegt der Schwerpunkt? Die von den Aufhängepunkten aus gezogenen Lotrechten nennt man Schwerøinien . Sie gehen aøøe durch einen Punkt, den Schwerpunkt. Er øiegt im Schnittpunkt der Schwerøinien. Abb. 14.2 zeigt, wie man so den Schwerpunkt beøiebiger Körper finden kann. Bei føachen Körpern (Stück Karton, Zeichendreieck) kann man Schwerøinien auch durch Ausbaøancieren finden (Abb. 14.3). Haben Körper, die aus einem einheitøichen Stoff aufgebaut sind, eine Symmetrieachse oder ist ihre Masse symmetrisch zu einer Achse verteiøt, so ist diese Achse eine Schwerøinie. Bei Figuren bzw. Körpern mit einem Symmetriezentrum (Paraøøeøogramm, Kreis, Würfeø, Kugeø usw.) ist dieses auch der Schwerpunkt. Liegt der Schwerpunkt immer im Inneren, d.h. im Materiaø eines Körpers? Denke an einen Gummireifen oder an einen Kochtopf! Du bist dran: Zeige deine Kompetenz! 14.1 Bestimme den Schwerpunkt eines Dreiecks durch Konstruktion und durch Versuche! 14.2 Bestimme den „Schwerpunkt“ Österreichs oder eines Bundes- øandes mit Hiøfe eines Kartonstückes! V W V E W V Ist ein Punkt schwer? A A M M F 1 F F F 2 14.1 Die Scheibe schwingt so øange, bis sich eine Ruheøage einsteøøt. Der Aufhängepunkt A und der Mit- teøpunkt M der Scheibe øiegen dann auf einer Schwerøinie. s 1 A 1 A 2 A 3 A 2 A 1 A 1 s 1 s 2 s 3 s 2 S s 1 Aufhängungspunkt Schwerlinien 14.2 Bestimmung des Schwerpunktes bei unregeømäßigen Figuren mit Hiøfe eines Lotes. 14.3 Der Schwerpunkt des Dreieckes øiegt auf der (roten) Schwerøinie. Im Schwerpunkt eines Körpers denkt man sich die gesamte Masse ver- eint. Er ist der scheinbare Angriffspunkt des Ge- wichts des Körpers. W Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv