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a_mechanik:drehschwingungen:gruppenseiten:gruppe331:start [18 January 2021 12:36] – [Table] arnedykierek | a_mechanik:drehschwingungen:gruppenseiten:gruppe331:start [20 January 2021 11:37] (current) – [Table] arnedykierek | ||
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- Stoppuhr | - Stoppuhr | ||
- | - Waage | + | - Waagen |
- eigene 13er E-Gitarrensaite aus Stahl, d.h. d=0,013in, r=0,0165cm | - eigene 13er E-Gitarrensaite aus Stahl, d.h. d=0,013in, r=0,0165cm | ||
- | - massiver, zylindrischer Metallstab mit L=17,5\pm 0,1cm, m=39,10\pm 0,01g, R=3\pm 1mm | + | - massiver, zylindrischer Metallstab mit L=(17,5 ± 0,1)cm, m=(39,10 ± 0,01)g, R=(3 ± 1)mm |
+ | - Faden, r=(0,5 ± 0,1)mm | ||
+ | - Topfdeckel mit R=(8,5 ± 0, | ||
+ | |||
+ | - Trinkflasche mit R< | ||
====== Versuchsaufbau/ | ====== Versuchsaufbau/ | ||
- | 1. Der auf das Torsionsmodul G zu untersuchende Gegenstand wird in einen Mikrofonständer eingespannt und ein Gegenstand mit bekanntem Trägheitsmoment daran gehangen. Nun wird der zu untersuchende Gegenstand um einen kleinen Winkel verdreht, wodurch eine harmonische Schwingung in einer Ebene senkrecht zum untersuchenden Gegenstand entsteht. Da die rücktreibende Winkelrichtgröße | + | |
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | 1. Der auf das Torsionsmodul G zu untersuchende Gegenstand wird in einen Mikrofonständer eingespannt und ein Gegenstand mit bekanntem Trägheitsmoment daran gehangen. Nun wird der zu untersuchende Gegenstand um einen kleinen Winkel verdreht, wodurch eine harmonische Schwingung in einer Ebene senkrecht zum untersuchenden Gegenstand entsteht. Da die rücktreibende Winkelrichtgröße | ||
Um Fehler zu minimieren wurde jeweils über 5 aufeinanderfolgende Perioden gemittelt. | Um Fehler zu minimieren wurde jeweils über 5 aufeinanderfolgende Perioden gemittelt. | ||
+ | {{ : | ||
- | 2. Im zweiten Teil sollen nun umgekehrt die Trägheitsmomente verschiedener Körper bestimmt werden. Da zuvor das Torsionsmodul der E-Gitarrensaite bestimmt worden ist, ist die Winkelrichtgröße für bestimmte Längen bekannt, sodass man für diese eine Messung der Periodendauer durchführen kann und den Wert für das Trägheitsmoment des angehängten Körpers einfach durch umformen der entsprechenden Gleichung erhält. | + | {{ : |
+ | |||
+ | 2. Im zweiten Teil sollen nun umgekehrt die Trägheitsmomente verschiedener Körper bestimmt werden. Da zuvor das Torsionsmodul der E-Gitarrensaite bestimmt worden ist, ist die Winkelrichtgröße für bestimmte Längen bekannt, sodass man für diese eine Messung der Periodendauer durchführen kann und den Wert für das Trägheitsmoment des angehängten Körpers einfach durch umformen der entsprechenden Gleichung erhält. | ||
+ | {{ : | ||
+ | {{ : | ||
Line 41: | Line 54: | ||
| 0,379 | 19,51 | 3,902 | | | 0,379 | 19,51 | 3,902 | | ||
+ | 2. Vergleich mit Faden | ||
+ | |||
+ | ^ Fadenlänge L in cm ^ T< | ||
+ | | 0,061 | 18,53 | 9,265 | | ||
+ | | 0,097 | 23,42 | 11,71 | | ||
+ | | 0,132 | 27,58 | 13,79 | | ||
+ | | 0,17 | 29,56 | 14,78 | | ||
+ | | 0,235 | 34,54 | 17,27 | | ||
+ | |||
+ | 3. Trägheitsmoment Topfdeckel | ||
+ | |||
+ | ^ L in m ^ T< | ||
+ | | 0,35 | 69,46 | 13, | ||
+ | |||
+ | 4. Trägheitsmoment Trinkflasche | ||
+ | ^ ^ Fadenlänge L in cm ^ T< | ||
+ | ^ leer | 27,7 | 18,77 | 3,754 | | ||
+ | ^ befüllt | ||
====== Betrachtung der Unsicherheiten ====== | ====== Betrachtung der Unsicherheiten ====== | ||
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| 5 | 0 | | | 5 | 0 | | ||
- | Mittelung ergibt u(t)=0, | + | Mittelung ergibt u(t)=0, |