man kann das ganze auch grafisch lösen ( wenn man es denn kann )... ich finde das oft einfacher als alles in Formeln zu packen. Ein einfaches Kräftediagramm kann hier helfen Klarheit zu schaffen.
Du zeichnest zwei Zustände im Maßstab auf, und entnimmst den Mittelpunktabstand zwischen Drehzentrum der Nabe und dem Zentrum des Gewichtes.
Für beide Zustände berechnest du die riene Fliehkraft - soweit ists einfach.
Nun zeichnest du beide Zustände auf...sagen wir mal da kommen 10 und 15 Newton ( Zahlen sind rein fiktiv ) bei raus. dann zeichnest du von einem Punkt aus eine Linie mit 10 cm Länge, drehst den flügel meinetwegen um die von Andreas berechneten 30 Grad weiter...bzw. machst vllt. 10 Grad Schritte...
Das Fliehgewicht ist dann weiter außen, das Fliehkraftpaar dazu hast du dann bereits berechnet.... 15 netwon...also an den gleichen Ursprungsort eine 15 cm lange line machen.
Dann verbindest du beide Linien und misst nach...
Da kommt dann vielleicht 4 N raus. Das ist nun deine Querkomponente an der Kugel.
Nun muss man das mit der Federkonstante abgleichen.
OK, eigentlich muss man auch noch die WInkel und den Hebelarm dabei berücksichtigen - kann man auch.
Hier finde ich es dann anstrengend alle Regeln zu beachten und ich würde das vereinfachen da es ja nur um kleine Winkel geht. dann haben wir meinetwegen 4 Newton auf 20 cm Hebel macht knapp unter einem newtonmeter Drehmoment. Wenn die Gewichte zu beiden Seiten weggehen dann rechnet man das natürlich noch mal 2.
Das ganze sollte dann mal schrittweise mit verschiedenen Gewichtsgrößen durchgespielt werden ( geht aber schnell ) und dann siehst du recht flott was du an Masse brauchst damit du dein Auslösedrehmoment bei der gewünschten Drehzahl überwindest.
Weil wir das ganze nun nur zweidimensional betrachten und sich die Kräfte eigentlich nochmal auf der Drehebene aufteilen und wir noch ein zweites zeichnerisches diagramm machen müssten nimmst du am besten kleine Verstellwinkel zum bestimmen, vielleicht 10 - 20 Grad - da fällt das noch nicht so ins Gewicht.
Gruß
Max
Andreas wird jetzt warscheinlich gleich laut schreien...