13 Candle Powered Turbine

Aufgabenstellung

A paper spiral suspended above a candle starts to rotate. Optimise the setup for maximum torque.

Papierspiralen lassen sich aus kreisrundem Papier sehr leicht herstellen. Schaue dich dazu im Internet um und stelle einige Spiralen mit verschiedenen Parametern (Ganghöhe, Papierstärke) her.
Welche Spirale dreht sich am schnellsten? Warum?
Die Aufgabenstellung erfordert eine Optimierung des Drehmoments. Hängen Drehmoment und Rotationsgeschwindigkeit voneinander ab?
Wie kann das Drehmoment auf die Spiralen während des Versuchs gemessen oder abgeschätzt werden?
Kann das auf die Spirale ausgeübte Drehmoment in Abhängigkeit ihrer Parameter und einigen Kenngrößen der verwendeten Kerze berechnet werden?
Welche äußeren Einflüsse verändern das wirkende Drehmoment?
Mit welcher Spirale kann dieses maximiert werden?