Der Versuch wurde durchgeführt von: Nina Gox und Laura Prüß
Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 21 December 2020 12:10

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:

1. Ihre Gruppe hat das exklusive Schreibrecht für diese Seite.
2. 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.

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;
}

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:gruppe315). 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.

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.

Hier noch Links zu

• den Grundbefehlen von Dokuwiki,
• lokal installierten Erweiterungen und
• noch mehr lokal installierte Erweiterungen

Der verwendete Besenstiel aus Holz hat nach Herstellerangaben eine Länge von $l=1,40\text{m}$ , was durch Nachmessen bestätigt wurde. Am unteren Ende wird der Besenstiel gegen einen Stapel Bücher geleht, um immer die gleiche Startposition zu haben. Der Aufbau befindet sich direkt neben einem Tisch. An der Tischkante werden Markierungen angebracht, sodass der Besenstiel bei einem Winkel $\varphi$ von $0\text{°}$ gerade bei der Markierung $0\text{cm}$ ist. Die Tischhöhe beträt $h=(1,25\pm0,01)\text{m}$. So kann trigonometrisch der Winkel berechnet werden. Zur Kontrolle wird der Winkel zwischen Tischkante und Besenstiel mit einem Geodreieck nachgemessen.

Nun wird der Besenstiel gegen ein langes Lineal, welches an der Markierung auf dem Tisch liegt, gelehnt. Dann wird der Besen fallen gelassen. Da selbst mit Teppichfußboden das Geräusch sehr laut ist, wird eine zusätzlich eine Decke als Unterlage verwendet.

Die Fallzeit $T$ wird mit der akustischen Stoppuhr von phyphox gemessen. Beim Fallenlassen des Besenstiels wird auf den Tisch geklopft und die Stoppuhr startet. Bei Knall des Besenstiels auf den Fußboden wird die Zeit gestoppt. Für jeden Winkel wird fünf mal die Fallzeit ermittelt.

Um den Einfluss der Luftreibung zu untersuchen, wird ein dünnerer Bambusstab der Länge $l=(1,29\pm0,01\si{\meter}$ verwendet. Dazu werden zwei DIN-A4-Blätter mit Tesafilm an dem Stab befestigt. Dies erhöht die Luftreibung.

Obige Konstruktion kann aufgrund der geringeren Länge des Stabs nicht mehr verwendet werden. Nun wird der Winkel direkt mit einem Geodreieck gemessen. Beim Loslassen des Stabs wird mit einem Schnalzgeräusch die akustische Stoppuhr gestartet, und beim Aufprall auf den Fußboden die Zeit gestoppt.

Der Versuch wird ohne zusätzliche Luftreibung wiederholt.

Messergebnisse zu Versuch 1

Messergebnisse zu Versuch 3

Alle Zeitmessungen in Sekunden

Bambusstab mit zusätzlicher Reibung

Bambusstab