Title (deu)
Waagen in der physikhistorischen Sammlung der Universität Wien
Parallel title (eng)
Balances of the historical physics collection of the University of Vienna
Author
Elias Stadlmann
Advisor
Martin Hopf
Co-Advisor
Franz Sachslehner
Assessor
Martin Hopf
Abstract (deu)
Seit Jahrtausenden nutzt der Mensch Balkenwaagen, um Massen miteinander zu vergleichen und diese quantitativ zu bestimmen. An deren Grundprinzipien hat sich bis heute nichts geändert, jedoch haben Konstrukteurinnen und Konstrukteure im Laufe der Zeit verschiedene Formen für unterschiedliche Zwecke entworfen und hergestellt. Diese Arbeit widmet sich den Waagen der physikhistorischen Sammlung der Universität Wien, welche experimentell auf ihre Funktion und die technischen Eigenheiten untersucht, sowie in einen historischen Kontext gestellt wurden. Präzisions- und Analysenwaagen mit einem Alter zwischen 35 und rund 180 Jahren erlaubten Wägungen mit einer Empfindlichkeit von bis zu 100 μg. Auch Erhebungen der Linearität und Wiederholbarkeit der Messergebnisse bestätigten den guten Erhalt einiger Modelle. Gleichzeitig schränken Abnützungserscheinungen an manchen der überprüften Waagen deren Funktion deutlich ein. Eine für die Lehre konstruierte Demonstrationswaage mit großem Zubehörsatz ermöglicht eine Vielzahl an Versuchen für Vorlesungen der Mechanik oder auch den Schulunterricht und könnte somit nach wie vor Verwendung finden. Auch die ungleicharmigen Waagen eignen sich besonders für Anschauungszwecke in Zusammenhang mit dem Hebelgesetz. Mit verschiedenen Messinstrumenten, die Gewichtskräfte und elektrostatische bzw. elektromagnetische Kräfte vergleichen, konnten zuvor theoretisch formulierte Abhängigkeiten demonstriert und experimentell überprüft werden. Deren Einsatzmöglichkeiten reichen dabei von der Bestimmung von Massen oder elektrischen Maßen bis zur Verknüpfung makroskopischer Größen mit fundamentalen Naturkonstanten.
Abstract (eng)
For thousands of years, people have been using beam scales to compare masses and determine their quantity. Their basic principles have not changed to this day, but over the course of time constructors have designed and manufactured various forms for different purposes. This work is dedicated to the balances of the historical physics collection of the University of Vienna, which were experimentally examined for their function and technical peculiarities, as well as placed in a historical context. Precision and analytical scales with an age between 35 and about 180 years allowed for weighing with a sensitivity of up to 100 µg. Surveys of the linearity and repeatability of the measurement results also confirmed the good preservation of some models. However, signs of wear on some of the tested scales significantly limited their functionality. A demonstration scale specifically designed for teaching, equipped with a large set of accessories, enables a variety of experiments to be carried out for lectures in mechanics or even school lessons, and could therefore still be used for this purpose. Unequal-armed scales are particularly suitable for illustrating the principle of the lever. Various measuring instruments compare gravitational forces and electrostatic or electromagnetic forces. Previously formulated theoretical dependencies could be demonstrated and experimentally verified for these devices. Their possible applications range from determining masses or electrical measurements to linking macroscopic quantities with fundamental physical constants.
Keywords (deu)
WaagenBalkenwaageAnalysenwaagePräzisionswaageStromwaageSpannungswaageMassenbestimmungDichtebestimmungElektromagnetismus
Keywords (eng)
balancesbeam balanceanalytical balanceprecision balancecurrent balancevoltage balancemass determinationdensity determinationelectromagnetism
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1666112
rdau:P60550 (deu)
vi, 145 Seiten : Illustrationen
Number of pages
153
Association (deu)
Title (deu)
Waagen in der physikhistorischen Sammlung der Universität Wien
Parallel title (eng)
Balances of the historical physics collection of the University of Vienna
Author
Elias Stadlmann
Abstract (deu)
Seit Jahrtausenden nutzt der Mensch Balkenwaagen, um Massen miteinander zu vergleichen und diese quantitativ zu bestimmen. An deren Grundprinzipien hat sich bis heute nichts geändert, jedoch haben Konstrukteurinnen und Konstrukteure im Laufe der Zeit verschiedene Formen für unterschiedliche Zwecke entworfen und hergestellt. Diese Arbeit widmet sich den Waagen der physikhistorischen Sammlung der Universität Wien, welche experimentell auf ihre Funktion und die technischen Eigenheiten untersucht, sowie in einen historischen Kontext gestellt wurden. Präzisions- und Analysenwaagen mit einem Alter zwischen 35 und rund 180 Jahren erlaubten Wägungen mit einer Empfindlichkeit von bis zu 100 μg. Auch Erhebungen der Linearität und Wiederholbarkeit der Messergebnisse bestätigten den guten Erhalt einiger Modelle. Gleichzeitig schränken Abnützungserscheinungen an manchen der überprüften Waagen deren Funktion deutlich ein. Eine für die Lehre konstruierte Demonstrationswaage mit großem Zubehörsatz ermöglicht eine Vielzahl an Versuchen für Vorlesungen der Mechanik oder auch den Schulunterricht und könnte somit nach wie vor Verwendung finden. Auch die ungleicharmigen Waagen eignen sich besonders für Anschauungszwecke in Zusammenhang mit dem Hebelgesetz. Mit verschiedenen Messinstrumenten, die Gewichtskräfte und elektrostatische bzw. elektromagnetische Kräfte vergleichen, konnten zuvor theoretisch formulierte Abhängigkeiten demonstriert und experimentell überprüft werden. Deren Einsatzmöglichkeiten reichen dabei von der Bestimmung von Massen oder elektrischen Maßen bis zur Verknüpfung makroskopischer Größen mit fundamentalen Naturkonstanten.
Abstract (eng)
For thousands of years, people have been using beam scales to compare masses and determine their quantity. Their basic principles have not changed to this day, but over the course of time constructors have designed and manufactured various forms for different purposes. This work is dedicated to the balances of the historical physics collection of the University of Vienna, which were experimentally examined for their function and technical peculiarities, as well as placed in a historical context. Precision and analytical scales with an age between 35 and about 180 years allowed for weighing with a sensitivity of up to 100 µg. Surveys of the linearity and repeatability of the measurement results also confirmed the good preservation of some models. However, signs of wear on some of the tested scales significantly limited their functionality. A demonstration scale specifically designed for teaching, equipped with a large set of accessories, enables a variety of experiments to be carried out for lectures in mechanics or even school lessons, and could therefore still be used for this purpose. Unequal-armed scales are particularly suitable for illustrating the principle of the lever. Various measuring instruments compare gravitational forces and electrostatic or electromagnetic forces. Previously formulated theoretical dependencies could be demonstrated and experimentally verified for these devices. Their possible applications range from determining masses or electrical measurements to linking macroscopic quantities with fundamental physical constants.
Keywords (deu)
WaagenBalkenwaageAnalysenwaagePräzisionswaageStromwaageSpannungswaageMassenbestimmungDichtebestimmungElektromagnetismus
Keywords (eng)
balancesbeam balanceanalytical balanceprecision balancecurrent balancevoltage balancemass determinationdensity determinationelectromagnetism
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1678211
Number of pages
153
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