Die Waage ist eine bedeutsame Erfindung. Schon vor Tausenden vonJahren haben Menschen sie benutzt. Dinge in ihrem Gewicht miteinander vergleichen zu können diente vor allem der Gerechtigkeit und Einheitlichkeit im Handel. Auch heute gibt es noch Waagen, die ohne Strom funktionieren, z.B. auf dem Markt. Um das zugrunde liegende Prinzip näher zu erforschen, bauen wir eine Wippenwaage.

Dafür wird benötigt: Eierkarten, Schere, Lineal (oder schmalen und stabilen Pappstreifen), 2x leere Streichholzschachtel, 3x Gummiring und 3x runden Stift

So wird es gemacht: Zunächst das Oberteil des Eierkartons entfernen und das Unterteil in der Mitte durchschneiden. Danach die Spitzen abschneiden, um eine gleichmößige Auflage zu erhalten. Anschließend die Schere nutzen, um eine Kerbe in jede Eierkarton hälfte zu schneiden. Nun die zwei runden Stifte so in die Vertiefung des Kartons stecken, dass sie festsitzen. Die beiden Stifte sollten etwa gleich dick sein.

Danach den dritten Stift am Lineal befestigen. Den Gummiring um Stift und Lineal wickeln, ggf. kann etwas Klebeband helfen. Nun an beiden Enden des Lineals den "Schiebeteil" einer Streichholzschachtel anbringen. Dafür wiederum die Gummiringe nutzen. Die kleinen Schachteln sollen oben auf dem Lineal sein, der Stift darunter ist später die Drehachse.

Nun die Wippenauflage mit dem Stift quer auf die beiden anderen Stifte legen, sodass sich die Konstruktion bewegen kann. Die fertige Waage kann nun genutzt werden, um das Gewicht verschiedener Gegenstände miteinander zu vergleichen.

Welche Einschränkungen gibt es bei der Wippenwaage? Und wie können die Ergebnisse der eigenen Waage mit denen der anderen verglichen werden?

Hier das passende Arbeitsblatt zu unserem Experiment des Monats Grundschule "Die Wippenwaage" zum KOSTENLOSEN Download.

Hinweise zur Wippenwaage

Das Wiegen als Möglichkeit des Abmessens und Vergleichens von Gewichten hat schon seit Tausenden von Jahren eine große Bedeutung für uns Menschen. Die „Wertigkeit“ der (Handels)Waren wurde mittels verschiedens-ter Konstruktionen zu prüfen versucht. Von der ersten nachgewiesenen Waage im alten Ägypten bis zu den modernen digitalen Messinstrumenten von heute hat sich viel verändert. Allen Entwicklungen gemeinsam ist jedoch die Steigerung der Genauigkeit auf dem Weg zu besserer und allgemeingültiger Vergleichbarkeit.

Kindern ist das Abwiegen durchaus geläufig – es begegnet ihnen beim Einkaufen (Markt oder Bedientheke im Supermarkt) oder beim Backen und Kochen nach Rezepten mit entsprechenden Gewichtsvorgaben. Im Haushalt finden sich heutzutage vorwiegend digitale Waagen, so auch die Personenwaagen, bei denen das Wiegeprinzip nicht unbedingt offenkundig ist. Darüber hinaus haben die meisten Kinder Erfahrungen auf dem Spielplatz mit Wippen gemacht und dort mit dem „Gleichgewicht“ und dem „Austarieren“ gespielt, ohne sich dessen richtig bewusst zu werden.

Mit diesem Aufbau der Wippenwaage soll an die Vorerfahrungen angeknüpft und eine verstehbare Verbindung zur technischen Umsetzung im Lebensalltag geschaffen werden. Die runden Stifte dienen dazu, einen möglichst geringen Reibungswiderstand zu haben. Mit beiden Varianten (siehe unten) kann in erster Linie nur verglichen werden, welcher Gegenstand „schwerer“ oder entsprechend „leichter“ als der andere ist; eine konkrete (also eindeutige) Gewichtsangabe fehlt zunächst. Diese Einschränkung erschwert auch den Vergleich der Ergebnisse mit den Erfahrungen anderer Kinder. Nach den ersten „Abwägungen“ sind die meisten Kinder daher stark daran interessiert, ein Gleichgewicht bei der Wippenwaage einzustellen. Dafür werden die „Waagschalen“ mit diver-sen Gegenständen und Kleinteilen gefüllt und dies wird meist auch lebhaft kommuniziert („Die Schnecke wiegt so viel wie eine Ente, eine Murmel und ein Holzstück.“). Die Suche nach einer passenden Maßeinheit ist somit gegeben. Die Einigung zwischen verschiedenen Anwendern auf ein und dasselbe „Mustermaß“ als Vergleichsgewicht lässt die historischen Entwicklungen nachempfinden und das „Ur-Kilogramm“ bekommt eine andere Bedeutung.

Haben wir das Interesse an naturwissenschaftlichen Experimenten geweckt?

Hier eine kleine Auswahl unserer Experimentier-Sets zum Thema Messen und Wiegen.