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Version vom 11. Juli 2011, 15:52 Uhr
Momentangeschwindigkeit
Wenn man die Geschwindigkeit v bestimmen will, die ein Körper genau jetzt im Moment hat, dann kann man das nur sehr schwer direkt messen. Viel einfacher ist es eine Strecke und die dafür benötigte Zeit zu messen.
Wenn man also eine Tabelle mit Weg-Zeit-Werten hat und die Momentangeschwindigkeit in einem bestimmten Zeitpunkt bestimmen will, dann berechnet man einfach die Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen dem Zeitpunkt davor und dem danach. Dafür errechnet man die Streckendifferenz und die Zeitdifferenz und bildet den Quotienten. So erhält man ungefähr die Momentangeschwindigkeit zwischen den beiden Zeitpunkten. Je dichter die Zeitpunkte aneinander liegen, desto genauer ist das Ergebnis.
Geräte:
2 Lichtschranken, 1 Zeitmesser, 1 Messwagen, 2 Fahrbahnunterlagen, 1 Gewicht, 1 Schnur, 1 Messwagenaufsatz, 1 Schiene
Messwerte wann der Wagen an bestimmten makierten Stellen auf der Fahrbahnunterlage durchgefahren ist:
| in s | 80 | 60 | 40 | 20 | '1' |
|---|---|---|---|---|---|
| Δt1 | 0,023 | 0,013 | 0,011 | 0,009 | 0,009 |
| Δt2 | 0,007 | 0,007 | 0,007 | 0,008 | 0,009 |
| Δt | 0,786 | 0,583 | 0,359 | 0,174 | 0,047 |
| Vm | 81,43 | 61,75 | 44,59 | 22,99 | 0,21 |
| ms | 0,9825 | 0,9716 | 0,8970 | 0,87 | 4,7 |
Gleichförmige Bewegung
Einführung:
Mit dem MECHANIK 3 klassikkannst Du sehr unterschiedliche Arten von Bewgungen kennen lernen. Die einfachste davon ist die gleichförmige Bewegung. Ihr erstes Erkennungsmal ist die Geradlinigkeit der Bahn. Das bedeutet,dass beispielsweise die Kreisbewegung , auch wenn sie mit konstanter Drehzahl abläuft, keine gleichförmige Bewegung ist. Ein weiteres Merkmal der gleichförmigen Bewegung kannst Du mit dem folgendem Experiment selbst herausfinden.
Geräte:
- 1 Digitalzeitmesser
- 2 Fahrbahnunterlagen
- 1 Messwagen
- 1 Messaufsatz
- 2 Lichtschranken
- 4 Füße für Lichtschranken
- 1 Lagerstift
- 1 Prallfeder
Zusätzlich:
- 1 Universalschiene
- 1 Reiter (aus M2)
Aufbau und Durchführung:
➡ Baue den Versuch wie abgebildet auf. Positioniere die erste Lichtschranke genau unter die Fahrbahnmarke "0" , die andere genau unter die Marke "20".
Achte dabei darauf ,dass sich die Kabelausgänge auf der gleichen Seite der Fahrbahn befinden.
➡ Schließe die Lichtschranken an den Zeitmesser an, schalte diesen aber noch nicht ein.
➡ Stecke den Lagerstift auf den Messwagen und darüber den Messaufsatz.
Vorversuch
➡ Stelle den Messwagen in der Fahrbahnmitte auf. Sollte er sich von selbst in Bewegung setzen, so ist die Fahrbahn nicht genau waagerecht. Versuche dann, durch geeignetes Unterlegen von Papier, die Fahrbahn genau waagrecht zu justieren.
