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Drehschwingung -- Gruppe318

Der Versuch wurde durchgeführt von: Emilie Baron und Jonah Feist

Durchführung

Für den Versuch wurden uns zwei Drahte und eine Stahlstange zur Verfügung gestellt. Wir nehmen an, dass der dünnere Draht die Gitarrensaite sein soll. Für den Versuch Torsionsmodul haben wir den jeweiligen Draht mittig an die Stange gebunden, sodass diese quer ausbalanciert hängt. Den Draht haben wir frei hängend an einem Hocker befestigt. Zur Messung wurde die Stange ausgelenkt und ohne Anstoß durch den Experimentator losgelassen. Es wurden für 4 Längen des Drahtes 5 Mal die Zeit für jeweils 5 Perioden mithilfe einer Stoppuhr gestoppt. Dies wurde insgesamt für die Gitarrensaite, den Draht und einen Nylonfaden wiederholt.

Den Versuch Trägheitsmoment haben wir nur mit dem Draht als Aufhängung gearbeitet. Es wurde zum Vergleich des ersten Versuchs lediglich die Stange einmal durch einen Topfdeckel und einmal durch ein Geodreieck ersetzt. Dabei haben wir darauf geachtet, den Draht am Schwerpunkt des Objekts fest zu machen. Beim Topfdeckel war es entsprechend der Griff und beim Geodreieck sind es zwei Löcher in der Mitte, an denen man den Draht durchfädeln konnte. Hier haben wir eine Länge von 26cm fest gewählt und wieder fünf Messungen für jeweils fünf Perioden gemessen.

Messwerte

Die Folgenden Messwerte gehören zu dem dünnen Draht und stellen die Dauer von 5 Perioden dar.

Länge 1.Messung 2.Messung 3.Messung 4.Messung 5.Messung Durchschnitt Periodendauer Standardfehler
14cm 23,13s 23,10s 23,37s 23,41s 23,09s 23,22s 4,644s 0,014s
20cm 26,91s 26,87s 26,72s 26,66s 26,85s 26,802s 5,3604s 0,0095s
26cm 30,18s 30,25s 30,19s 30,46s 30,41s 30,298s 6,0596s 0,0115s
32cm 33,78s 34,09s 33,93s 33,90s 34,34s 34,008s 6,8016s 0,0193s

Die nächsten Messwerte gehören zu dem dicken Draht und stellen die Dauer von 5 Perioden dar.

Länge 1.Messung 2.Messung 3.Messung 4.Messung 5.Messung Durchschnitt Periodendauer Standardfehler
14cm 7,43s 7,25s 7,19s 7,50s 7,47s 7,368s 1,4736s 0,0124s
20cm 8,44s 8,22s 8,41s 8,25s 8,94s 8,452s 1,6904s 0,0259s
26cm 10,63s 10,78s 10,53s 10,50s 10,53s 10,594s 2,1188s 0,0103s
32cm 11,65s 11,75s 11,72s 11,78s 11,81s 11,742s 2,3484s 0,0055s

Diese Werte gehören zu einem Nylonfaden und stellen ebenfalls die Dauer von 5 Perioden dar.

Länge 1.Messung 2.Messung 3.Messung 4.Messung 5.Messung Durchschnitt Periodendauer Standardfehler
14cm 9,57s 9,66s 9,75s 9,63s 9,60s 9,642s 1,9284s 0,0062s
20cm 11,56s 11,56s 11,38s 11,47s 11,63s 11,52s 2,304s 0,0086s
26cm 13,19s 13,53s 13,06s 13,37s 13,38s 13,306s 2,6612s 0,0164s
32cm 14,97s 14,97s 14,53s 14,71s 14,75s 14,786 2,9572s 0,0168s

Für die Geometrien haben wir ein Geodreieck (Höhe 8cm, Basis 15,5cm, Masse 9g) und einen Kochtopfdeckel (Durchmesser 21cm, Masse 370g) genutzt. Beide sind an dem dicken Draht bei einer Länge von 26cm gependelt. Wir haben abermals die Länge von 5 Perioden gemessen.

Geometrie 1.Messung 2.Messung 3.Messung 4.Messung 5.Messung Durchschnitt Periodendauer Standardfehler
Geodreieck 3,75s 3,94s 3,97s 3,96s 3,96s 3,916s 0,7832s 0,0084s
Topfdeckel 51,57s 51,38s 51,43s 51,72s 51,75s 51,57s 10,314s 0,0149s
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