So spielst du Wippe
- Wähle eine Wippe und lies auf der Karte die Massen und ihre vorzeichenbehafteten Abstände zum Drehpunkt ab.
- Berechne jedes Drehmoment, Gewicht × Abstand, und addiere sie auf jeder Seite.
- Gib den Abstand, die Masse oder die Kraft ein, die beide Seiten gleich macht, und drück Loslassen.
- Beobachte die Drehmomentbalken: Sind sie gleich, bleibt das Brett waagerecht; sonst kippt es zum größeren Drehmoment.
Was hält eine Wippe waagerecht?
Eine Kraft kann einen Körper um einen Drehpunkt drehen. Ihre Drehwirkung, das Drehmoment, ist die Kraft mal ihrem senkrechten Abstand zum Drehpunkt: M = F·d. Ein Gewicht m·g im Abstand d liefert M = m·g·d. Ein ruhender Körper beginnt sich nicht zu drehen, wenn sich die Drehmomente aufheben: ΣM = 0, also sind die Drehmomente gegen den Uhrzeigersinn gleich denen im Uhrzeigersinn. Darum kann ein leichtes Kind weit außen ein schweres nah innen ausgleichen, darum zählt das Gewicht des Bretts, wenn der Drehpunkt nicht in seiner Mitte liegt, und darum heben Hebel wie eine Schubkarre mit kleiner Kraft eine große Last.
Ein fokussiertes Lernmodell
Das Brett ist starr, und die Kinder sind punktförmige Gewichte in festen Abständen. Die Reibung im Drehpunkt hält das Brett waagerecht, solange das resultierende Drehmoment höchstens 2 % des Drehmoments der stärkeren Seite beträgt. Sonst dreht sich das Brett aus der Ruhe, θ = ½·(ΣM ÷ I)·t², bis sein unteres Ende den Boden berührt, exakt berechnet. Drehmomente gegen den Uhrzeigersinn zählen positiv. Läuft in Echtzeit.