Vorüberlegungen zur Versuchsdurchführung: - 2 Besenlängen, 4 Winkel a 5 Messwerte

- wie schaffe ich es 5 mal den komplett gleichen Winkel einzustellen?

>Die Länge des Besens wird vorher gemessen, um den Winkel zu bestimmen wird mit einem Zollstock ein rechtwinkliges Dreieck gebaut. (Siehe Bilder, später auch mit Zollstock). Anhand der Höhe am Zollstock und der Besenlänge kann der Winkel mit dem Sinus berechnet werden. Wird immer die gleiche Höhe verwendet, so ist auch der Winkel gleich

-Wie schaffe ich es alleine die Stoppuhr zu betätigen?

>Der Besen wird mit einer Schnur an einer Halterung (Lampe) festgemacht. Die Länge der Schnur bestimmt hierbei den Winkel. Nun kommt die App Phyphox ins Spiel. Der Ton beim durschneiden des Fadens lässt die Stoppuhr beginnen, der Ton beim aufkommen des Besens beendet die Messung. Der Messfehler bei der Zeitmessung hängt nun also nur noch von der Schallgeschwindigkeit ab (Protokoll: Wie lange braucht der Schall von der Schere/dem Aufkommen des Besens zum Handy? ~1.5m, 343.2m/s → ungefähr 0,003Sekunden)

-damit der Besen nicht nach hinten weggrutscht wird eine Stütze am unteren Ende genutzt

Hier sehen Sie ein paar Besipielbilder des Versuchsaufbaus (leider weis ich nicht warum die Bilder verkehrt herum eingefügt werden). Auf dem 1.Bild ist der gesamte Versuchsaufbau zu sehen, die Halterung an der Lampe dient zur Zeitmessung (Schnur durchschneiden) und um den Winkel konstant zu halten. Der Wasserbehälter zu Stabilisierung des Besens damit dieser nicht nach hinten wegrutscht. Die anderen Bilder sind nur noch Nahaufnahmen der einzelnen Teile, Bilder vom 2.Besen mit Winkelbestimmung (Zollstock) kommt noch.

Hier nun noch Bilder zur Messung des Winkels.

Messwerte erster Besen (118cm):

Winkel	Zeit in s
19,83°	0,659
	0,649
	0,635
	0,668
	0,623
32,06°	0,496
	0,49
	0,502
	0,492
	0,534
12,95°	0,785
	0,77
	0,808
	0,814
	0,789
40,30°	0,425
	0,425
	0,424
	0,432
	0,416

Messwerte 2.Besen (128,2 cm)

Winkel	Zeit in s
19,83	0,686
	0,687
	0,680
	0,683
	0,698
32,02	0,521
	0,534
	0,532
	0,534
	0,532
12,83	0,796
	0,815
	0,818
	0,815
	0,834
40,35	0,450
	0,459
	0,458
40,35	0,455
	0,456

Im folgenden sehen Sie mein Zeitschrittverfahren. Ich habe es mit dem Programm “Wolfram Mathematica” entwickelt. Benötigt werden nur Anfangswinkel und Anfangsgeschwindigkeit. Eine kleine Beschreibung des Programmes finden Sie im Protokoll.

Der letzte Teil des QP-Wikis beschäftigt sich mit der Luftreibung. Hierfür wird ein eigener kleiner Versuch entwickelt. Der Aufbau entspricht dem des Hauptversuches, der einzige Unterschied besteht in der Beschaffenheit des Besens. An diesem habe ich eine Pappe befestigt, so dass der Besen eine größere Fläche besitzt. Die Masse ändert sich nur geringfügig. Die größe der Pappe beträgt 1.10m*0.4m

Messwerte Besen 1.18m, Pappe ~ 0,44m^2.

Winkel in °	Zeit in s
19,83	0,857
	0,842
	0,844
	0,840
	0,848
32,06	0,650
	0,656
	0,647
	0,650
	0,649
12,95	0,990
	1,023
	1,001
	1,010
	1,002
40,30	0,584
	0,550
	0,569
	0,555
	0,573

Besenstiel -- gruppe358

Der Versuch wurde durchgeführt von: Christian Schumburg
Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 22 December 2020 23:25

Diese Seiten

Diese Seite und ihre Unterseiten sind Ihr Bereich im APwiki für die Bearbeitung des Heim-Versuchs “Kippender Besenstiel”. Er soll die Funktion übernehmen, die im Präsenzpraktikum das Heft hat. Das heißt, es ist Ihre Logbuch für das, was Sie konkret experimentell und bei der Programmierung durchführen.

Legen Sie Fotos ab, notieren Sie Messwerte, laden sie ihr Programm hoch. Form und Formatierung sind dabei zweitrangig.

Damit dieser Bereich diese Aufgabe erfüllen kann, haben wir ihn mit speziellen Zugriffsrechten ausgestattet:

Ihre Gruppe hat das exklusive Schreibrecht für diese Seite.
Die Seite ist nur für Ihre Gruppe, die Tutoren und die Praktikumsleitung einsehbar.

Unten auf dieser Seite finden Sie einen Abschnitt “Diskussion”. Über diesen Abschnitt findet die Kommunikation mit Ihrem Tutor statt. Sie oder er wird Ihnen dort Rückmeldung zu Ihrem Versuchsbericht geben.

Hier im Wiki gibt es Hinweise für die Formatierung ihres Versuchsberichts mit Latex. Den Versuchsbericht geben Sie dann im Ilias ab.

Alles, was beim ersten Aufruf auf der Seite zu lesen ist, soll Ihnen den Start erleichtern. Sie können es nach Belieben löschen und durch Ihre eigenen inhalte ersetzen.

Computerprogramm

Dokumentieren Sie hier im Wiki das Programm, das Sie für die Lösung der Bewegungsgleichung des Besenstiels geschrieben haben. Dafür eignet sich dafür besonders gut die Umgebung <code>. Wenn Sie dieser Umgebung mitteilen, in welcher Sprache das Programm geschrieben wurde wird die Syntax automatisch farbig hervorgehoben. (Dokumentation dazu) ¹⁾

Außerdem ist es möglich einen Link zum Download des präsentierten Programm-Codes anzuzeigen. Dazu geben Sie in dem einleitenden code-Tag einen Dateinamen an. Der Download bezieht sich unmittelbar auf das Im Editor eingetragene Programmstück. Ein getrennter Upload ist nicht nötig.

Beispiel:

<code c [enable_line_numbers="true"] hello-besenstiel-world.c >
#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("Hello, World!");
   return 0;
}

wird dargestellt als

hello-besenstiel-world.c

#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("Hello, World!");
   return 0;
}

Bilder einbinden

Ihr Versuchsaufbau sollte so beschrieben sein, dass er für sich stehend verständlich ist - gerne mit einem Foto.

Ein Bild laden Sie ins Wiki, indem Sie im Editor in der Knopfleiste auf den kleinen Bildrahmen klicken. In einem neuen Fenster öffnet sich ein Dialog mit einem Dateibaum. Dort navigieren Sie zu “Ihrer” Baustelle (a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe358). Anschließend nutzen Sie den Dialog auf der rechten Seite, um Ihr Bild hochzuladen. Mit einem Klick auf die Zeile ihres Bildes erzeugen Sie im Hauptfenster einen Befehl, der das Bild lädt.

Im einfachsten Fall landet ein Bild direkt an der Stelle im Text, an der Sie es eingefügt haben (Siehe de:wiki:syntax#bilder_und_andere_dateien. Hier gibt es einen Überblick, was sonst noch möglich ist.

Tabellen

Für eine Tabelle mit Ihren Messwerten gibt es im oben im Editfenster des Wikis eine Hilfsfunktion. Sie versteckt sich hinter einem Knopf der so aussieht, wie ein hellblauer Taschenrechner.

Syntax und Funktionen im Wiki

Hier noch Links zu

¹⁾

Die Liste der Programmiersprachen in der deutschsprachigen Dokumentation ist bei weitem nicht vollständig. Siehe die englische Variante