Seminar und Praktikum zur Didaktik der Physik
Versuchskarte zu experimentellen Themen
 
Datum:

Titel:

Kerzen-Wippe



Versuchsnr.: 12

Namen: Caroline Lutz, Tobias Nau, Carolin Häufle

Gruppe: C

DP Physik

 
Versuchsaufbauten
mit Parametern
 
                                
   
Geräte
mit Firmenangabe

2 Kerzen
2 Stricknadeln
Korken
2 Bechergläser
Unterlage

Durchführung

Man baut aus Kerzen, Nadeln und Korken eine Wippe wie im Bild. Diese legt man auf die Bechergläser so auf, dass sie um die Stricknadeln frei drehbar ist. Unter das ganze legt man eine Unterlage, z. B. Papier oder zwei Schalen, damit der Tisch von tropfendem Wachs geschützt ist.
Zündet man nun beide Kerzen an, so pendeln diese in langsamen Schwingungen hin und her.

Resultate
möglichst quantitative

Die Kerzen stellen einen zweiarmigen Hebel mit der einen Stricknadel als Drehachse dar, bei dem die Länge der Hebelarme ständig variiert. Im Ausgangszustand sind die Kerzen austariert, d.h. ihr Schwerpunkt befindet sich an der Drehachse in der Mitte der Wippe. Dreht man die Kerzen kurzzeitig aus der Ruhelage, so schmilzt die Flamme auf der tieferliegenden Seite mehr Wachs ab als an der höherliegenden Seite. Daher brennt oder tropft an dieser Kerze im gleichen Zeitraum mehr Wachs ab als an der anderen. Der Schwerpunkt der Wippe verlagert sich dadurch von der Drehachse in Richtung der höher liegenden Kerze. Es entsteht ein Drehmoment, welches das obere Kerzenende nach unten sinken lässt. Nun brennt oder tropft von dieser Seite das Wachs schneller ab. Der Schwerpunkt der Wippe ändert erneut seine Lage und die Kerzen beginnen zu wippen.