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a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe305:start [ 8 January 2021 15:18] – viviansattler | a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe305:start [ 8 January 2021 21:44] (current) – viviansattler | ||
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====== Besenstiel -- gruppe305 ====== | ====== Besenstiel -- gruppe305 ====== | ||
- | Der Versuch wurde durchgeführt von: Chris Norman Sträche und Vivian Sattler \\ | + | Der Versuch wurde durchgeführt von: Chris Norman Sträche |
Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 30 December 2020 16:44 | Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 30 December 2020 16:44 | ||
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+ | **Da wir die praktischen Anleitungen nicht zwingend löschen wollten, finden Sie unsere Bearbeitungen dieser Seite unten.** | ||
====== Diese Seiten ====== | ====== Diese Seiten ====== | ||
Line 127: | Line 129: | ||
Um die zwei Versuchsteile besser vergleichen zu können wollen wir auch in diesem die Winkel 5, 15, 25, 35, 45 Grad verwenden. Aufgrund des Versuchaufbaus war es hier schwieriger diesen bei 70 Grad durchzuführen, | Um die zwei Versuchsteile besser vergleichen zu können wollen wir auch in diesem die Winkel 5, 15, 25, 35, 45 Grad verwenden. Aufgrund des Versuchaufbaus war es hier schwieriger diesen bei 70 Grad durchzuführen, | ||
{{: | {{: | ||
- | Der Versuchsaufbau verläuft ihr anhand eines Tisches der Höhe 73,5cm±0,05cm mithilfe wessen | + | Der Versuchsaufbau verläuft ihr mit einem Tisches der Höhe 73,5cm ±0,05cm mit dem wir die Schnittstellen so verschieben können, |
{{: | {{: | ||
- | für den Versuch betrachten wir die Tischplatte, | + | Für den Versuch betrachten wir die Tischplatte, |
{{: | {{: | ||
- | Wie auf dem Dokument zu sehen ist erhalten wir für unsere Werte a drei Kommastellen, | + | Wie auf dem Dokument zu sehen ist, erhalten wir für unsere |
{{: | {{: | ||
- | Die Versuchdurchführung | + | Die Versuchsdurchführung |
===== Versuchsaufbau 2, Messung mit erhöhtem Luftwiderstand===== | ===== Versuchsaufbau 2, Messung mit erhöhtem Luftwiderstand===== | ||
- | Für diesen Versuchsteil war es nötig den Aufbau abzuändern, | + | Für diesen Versuchsteil war es nötig, den Aufbau abzuändern, |
- | Um die potentiellen Kontakt von Papier und Halterung zu vermeiden nutzen wir nun ein Regal der Länge 58cm±0, | + | Um den potentiellen |
{{: | {{: | ||
{{: | {{: | ||
=====Messwerte Versuch 2===== | =====Messwerte Versuch 2===== | ||
- | Es folgen die Rohdaten der Fallzeiten in s für den soeben beschriebenen Versuchsaufbau, | + | Es folgen die Rohdaten der Fallzeiten in s für den soeben beschriebenen |
^ Durchgänge | ^ Durchgänge | ||
| 1 | 1,085 | 0,824 | 0,650 | 0,556 | 0,446 | 0,371 | | | 1 | 1,085 | 0,824 | 0,650 | 0,556 | 0,446 | 0,371 | | ||
Line 149: | Line 151: | ||
- | | Fehler | + | | **Fehler |
- | | Fallzeit in s | 0,016 | 0,01 | 0,014 | 0,015 | 0,015 | 0,008 | | + | | Fallzeit in s | 0,016 | 0,010 |
| Startwinkel in rad | 0,0007 | 0,0007 | 0,0006 | 0,0006 | 0,0005 | 0,0004 | | | Startwinkel in rad | 0,0007 | 0,0007 | 0,0006 | 0,0006 | 0,0005 | 0,0004 | | ||
Line 162: | Line 164: | ||
| 5 | 1,17 | 0,844 | 0,664 | 0,583 | 0,478 | 0,383 | | | 5 | 1,17 | 0,844 | 0,664 | 0,583 | 0,478 | 0,383 | | ||
- | | Fehler | + | Es ergeben sich dieselben |
- | | Fallzeit in s | + | Es folgen die Differenzen der Messwerte des zweiten Aufbaus mit und ohne erhöhtem Luftwiderstand: |
- | | Startwinkel in rad | 0,0007 | 0, | + | | |Mittelwertdifferenzen in s | |
+ | |für die Mittelwerte von 5Grad | 0,014 | ||
+ | | für die Mittelwerte von 5Grad | ||
+ | | für die Mittelwerte von 5Grad | ||
+ | |für die Mittelwerte von 5Grad | 0,03 | | ||
+ | |für die Mittelwerte von 5Grad | 0,016 | ||
+ | |für die Mittelwerte von 5Grad | 0,013 | ||
=====Codes===== | =====Codes===== | ||
ImFolgenden wollen wir den Code der numerischen Lösung darstellen, und ebenso die Codes, die wir für unsere Auswertung benutzt haben. | ImFolgenden wollen wir den Code der numerischen Lösung darstellen, und ebenso die Codes, die wir für unsere Auswertung benutzt haben. | ||
- | <code mathematica [enable_line_numbers=" | + | <code mathematica [enable_line_numbers=" |
Tau[l_, g_] := Sqrt[(2*l)/ | Tau[l_, g_] := Sqrt[(2*l)/ | ||
g = 9.81; | g = 9.81; | ||
Line 189: | Line 196: | ||
Danach wird die Fallzeit als jene Funktion definiert, welche sich für das letzte Tupel der Liste, wo also der Stab auf dem Boden liegt, als erster Eintrag ergibt (da die ersten Einträge von " | Danach wird die Fallzeit als jene Funktion definiert, welche sich für das letzte Tupel der Liste, wo also der Stab auf dem Boden liegt, als erster Eintrag ergibt (da die ersten Einträge von " | ||
- | Nun folgen die sonstigen Codes für Grafiken/ | + | Es folgt der Code für die Gegenüberstellung der Beschleunigungen: |
+ | <code mathematica [enable_line_numbers=" | ||
+ | d[l_, g_ , list_] := | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | Show[{ListPlot[d[1.45, | ||
+ | | ||
+ | Plot[9.81, {x, 0, 0.8}, PlotLegends -> {" | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | " | ||
+ | | ||
+ | </ | ||
+ | Mit Hilfe der Funktion d werden die Zeiten aus der bereits erstellten Liste " | ||
+ | |||
+ | Nun folgen die sonstigen Codes für Grafiken/ | ||
- | <code mathematica [enable_line_numbers=" | + | <code mathematica [enable_line_numbers=" |
(*Grafik der Fallzeit für verschiedene Zeitschritte: | (*Grafik der Fallzeit für verschiedene Zeitschritte: | ||
Line 221: | Line 243: | ||
| | ||
- | (*Vergleichsplot aus numerischer und gemessener Lösung:*) | + | (*Vergleichsplot aus numerischer und gemessener Lösung, Aufbau 1:*) |
Show[{Plot[{falltime[x, | Show[{Plot[{falltime[x, | ||
| | ||
Line 233: | Line 255: | ||
| | ||
| | ||
+ | |||
+ | (*Extra Features für bessere Plots:*) | ||
+ | |||
+ | BetterPlotOptions := {PlotStyle -> Directive[Black, | ||
+ | TicksStyle -> | ||
+ | | ||
+ | BetterPlotLabels[axesLabel_] := | ||
+ | | ||
+ | BetterPlotLabelPos := {Bottom, Left} | ||
+ | StyledLabel[label_] := | ||
+ | | ||
+ | BetterPlotMarkers = {Graphics[{Thin, | ||
+ | | ||
+ | BetterPlotColors[i_] := ColorData[1, | ||
+ | BetterPlotStyle[i_] := Map[Directive[#, | ||
+ | TickList[{min_, | ||
+ | Table[{val, val, {0.01, 0}}, {val, min, max, d}]; | ||
+ | |||
+ | |||
+ | (* Plot für erhöhten Luftwiderstand, | ||
+ | Luftwiderstand geht hieraus hervor | ||
+ | ):*) | ||
+ | |||
+ | p = Plot[{falltime[x, | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | " | ||
+ | Zeitschritte mit Luftwiderstand" | ||
+ | |||
+ | f = ListPlot[{{Around[0.087266, | ||
+ | | ||
+ | 0.261799, 0.000657079581012159], | ||
+ | | ||
+ | 0.436332, 0.000616772301053067], | ||
+ | | ||
+ | 0.610865, 0.000557478733226103], | ||
+ | | ||
+ | 0.785398, 0.000481352360347053], | ||
+ | | ||
+ | 1.012291, 0.000359663368758518], | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | |||
+ | z = ListPlot[{{Around[0.087266, | ||
+ | | ||
+ | 0.261799, 0.000657079581012159], | ||
+ | | ||
+ | 0.436332, 0.000616772301053067], | ||
+ | | ||
+ | 0.610865, 0.000557478733226103], | ||
+ | | ||
+ | 0.785398, 0.000481352360347053], | ||
+ | | ||
+ | 1.012291, 0.000359663368758518], | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | plot1 = Show[{p, f, z}, ImageSize -> Large] | ||
+ | |||
+ | (*Finaler Vergleichsplot*) | ||
+ | |||
+ | p = Plot[{falltime[x, | ||
+ | falltime[x, 0, 1.288, 0.001]}, {x, 0, 1.57}, | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | Style[" | ||
+ | Luftwiderstand", | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | chrisolw = | ||
+ | ListPlot[{{0.087266, | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | FontSize -> 20]}, ImageSize -> 1000, | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | Style[" | ||
+ | Luftwiderstand", | ||
+ | |||
+ | chrismlw = | ||
+ | ListPlot[{{0.087266, | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | FontSize -> 20]}, PlotStyle -> Blue, ImageSize -> 1000, | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | Style[" | ||
+ | Luftwiderstand", | ||
+ | |||
+ | |||
+ | vivianolw = | ||
+ | ListPlot[{{0.087266, | ||
+ | | ||
+ | PlotLegends -> {Style[" | ||
+ | FontSize -> 20]}, PlotStyle -> Green, ImageSize -> 1000, | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | Style[" | ||
+ | Luftwiderstand", | ||
+ | |||
+ | vivianmlw = | ||
+ | ListPlot[{{0.436332, | ||
+ | | ||
+ | FontSize -> 20]}, PlotStyle -> Yellow, ImageSize -> 1000, | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | Style[" | ||
+ | Luftwiderstand", | ||
+ | plot2 = Show[{chrismlw, | ||
+ | ImageSize -> 1000] | ||
+ | |||
</ | </ | ||
+ |