Wiki Drehschwingungen - Gruppe330 Florian Tonn und Tim Schrader

Messunsicherheiten

Im Rahmen der Versuche wurden etliche Messungen vorgenommen. Hier soll nachvollziehbar dargestellt werden, wie dies geschehen ist und in diesem Abschnitt speziell wie die Unsicherheiten bestimmt wurden.

Die Messungen der Masse wurden mittels einer üblichen Küchenwaage getätigt. Die kleinste Skaleneinheit sind Gramm, also beträgt die Unsicherheit aller Massemessungen

Die Abmessungen der Objekte von denen das Trägheitsmoment bestimmt wurde, wurden mittels Geodreieck, Lineal und Zollstock getätigt, da hier jeweils die kleinste Sakleneinheit Millimeter sind, beträgt die Unsicherheit von diesen Größen: .

Die Messungen der Drahtlänge hingegen war etwas schwieriger, da das Objekt in der Luft hing und der Draht teilweise verbogen etc. war. Daher nahmen wir trotz Messung mit Zollstock eine größere Unsicherheit von 1cm an. Diese Abschätzung mag etwas zu groß wirken, die Bestimmung war aber tatsächlich manchmal eher ungenau und so sollte der wahre Wert immer innerhalb der Fehlergrenzen liegen. Ferner habe ich überprüft, dass kleinere Unsicherheiten keine bemerkenswerten Unterschiede in den Fehlern der daraus bestimmten Größen nach sich ziehen, da dort stets Fehler anderer Größen dominieren. Also hätte eine genauere Bestimmung hier auch interessanterweise keinen Mehrwert.

Die Messung der Zeit T, also der Periodendauer, erfolgte mit einer Stoppuhr. Um die Unsicherheit dieser Messung zu verkleinern wurde stets die fünffache Periodendauer (\T_5\) gemessen. Dies ist sinnvoll, da Fehler beim Starten/Stoppen auftreten und über mehrerer Perioden verteilt einen kleineren Einfluss haben. Um den Wert noch genauer zu bestimmen wurde dieser Wert je fünfmal gemessen und darüber ein Mittelwert gebildet. Die Unsicherheit habe ich dann jeweils aus der empirischen Standardabweichung bestimmt. . Hierbei ist die aus den Messungen bestimmte empirische Standardabweichung (also der Befehl StabW() von LibreOfficeCalc).