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a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe324:start [15 January 2021 14:44] – tfdfgdfggrdsgrdsfgdsgdf nikotrittschankea_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe324:start [23 January 2021 17:18] (current) – [Table] patrikmoenkeberg
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 ===== Computerprogramm ===== ===== 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 <nowiki><code></nowiki>. Wenn Sie dieser Umgebung mitteilen, in welcher Sprache das Programm geschrieben wurde wird die Syntax automatisch farbig hervorgehoben. ([[doku>de:wiki:syntax#syntax-hervorhebung|Dokumentation dazu]]) ((Die Liste der Programmiersprachen in der deutschsprachigen Dokumentation ist bei weitem nicht vollständig. Siehe die [[doku>wiki:syntax#syntax_highlighting|englische Variante]]))  +Für das numerische Lösen der Differentialgeleichung haben wir Excel benutzt. Die Befehle der ersten und wichtigsten Zellen wurden dann einfach nach unten gezogen, sodass sich der Vorgang wiederholt. In dem folgenden Bild steht der Excelcode der einzelnen Zellen in Anführungszeichen, damit nachvollzogen werden kann, wie gerechnet wurde:
- +
- +
- +
-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><code c [enable_line_numbers="true"] hello-besenstiel-world.c > +
- +
-#include <stdio.h> +
- +
-int main() +
- +
-{ +
- +
-   printf("Hello, World!"); +
- +
-   return 0; +
- +
-} +
- +
-</code> +
- +
-wird dargestellt als +
- +
-<code c [enable_line_numbers="true"] hello-besenstiel-world.c > +
- +
-#include <stdio.h> +
- +
-int main() +
- +
-{ +
- +
-   printf("Hello, World!"); +
- +
-   return 0; +
- +
-} +
- +
-</code>+
  
 +{{:a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe324:excelbums.png?1000|Exceltabelle}}
 ====== Versuchsdurchführung ====== ====== Versuchsdurchführung ======
  
 Für die zwei Messungen zur abhängigkeit der Fallzeit vom Startwinkel wurde der jeweilige Stab mit insgesamt sechs verscheidenen Anfangswinkeln auf den boden gestellt. Um das verrutschen des Stabes zu verhindern, wurden die Messungen auf Teppichboden durchgeführt. Der kürzere Stab ist kantig an den Enden, weshalb eine Spitze oder ähnliches nicht nötig ist. Um das Verrutschen des zweiten Stabs zu verhindern wurde ein Finger hinter den Stab gelegt. Das anbringen einer Spitze hier war leider nicht möglich da der zugehörige Besen noch gebraucht wird und der Stab aus Kunststoff ist.  Für die zwei Messungen zur abhängigkeit der Fallzeit vom Startwinkel wurde der jeweilige Stab mit insgesamt sechs verscheidenen Anfangswinkeln auf den boden gestellt. Um das verrutschen des Stabes zu verhindern, wurden die Messungen auf Teppichboden durchgeführt. Der kürzere Stab ist kantig an den Enden, weshalb eine Spitze oder ähnliches nicht nötig ist. Um das Verrutschen des zweiten Stabs zu verhindern wurde ein Finger hinter den Stab gelegt. Das anbringen einer Spitze hier war leider nicht möglich da der zugehörige Besen noch gebraucht wird und der Stab aus Kunststoff ist. 
-Die Fallzeit wurde mit der akustischen Stoppuhr von Phyfox gemessen. Dafür wurde ein akustisches Startsignal (Klatschen) gegeben, um die Zeitmessung zu Starten. Beendet wurde die Zeitmessung durch das Geräusch beim aufschlagen des Stabes auf den Boden. Da die Messungen nicht alleine durchgeführt werden konnten, wurde um Reaktionszeitfehler zu vermeiden vor dem Startsignal heruntergezählt. +Die Fallzeit wurde mit der akustischen Stoppuhr von Phyfox gemessen. Dafür wurde ein akustisches Startsignal (Klatschen) gegeben, um die Zeitmessung zu Starten. Beendet wurde die Zeitmessung durch das Geräusch beim aufschlagen des Stabes auf den Boden. Die erste Messreihe wurde zu zweit durchgeführt. Es wurde um Reaktionszeitfehler zu vermeiden vor dem Startsignal heruntergezählt. 
-Einer der Versuche,der zur Abhängigkeit der Fallzeit vom Anfagswinkel mit dem längerem Stab, musste jedoch alleine durchgführt werden. Dabei wurde die Zeitmessung durch ein Fußstampfen in nähe der Stoppuhr ausgelöst, synchron zum Loslassen des Stabes.+Der zweite Versuch,der zur Abhängigkeit der Fallzeit vom Anfagswinkel mit dem längerem Stab, wurde alleine durchgführt, genau so wie die Versuche zum Einfluss der Luftreibung. Dabei wurde die Zeitmessung durch ein Fußstampfen in nähe der Stoppuhr ausgelöst, synchron zum Loslassen des Stabes.
 Für jeden Startwinkel wurden fünf Messwerte aufgenommen, aus welchen dann für die Auswertung der Mittelwert bestimmt wird.  Für jeden Startwinkel wurden fünf Messwerte aufgenommen, aus welchen dann für die Auswertung der Mittelwert bestimmt wird. 
 Um den Einfluss des Lufwiderstands auf die Fallzeit zu untersuchen wurde an einem der Stäbe, verwendet wurde der längere, Pappe angebracht. Damit kann der Luftwiderstand erhöht werden, ohne das gewicht merklich zu verändern. Anschließend wurde die Fallzeit für drei unterschiedliche Startwinkel gemessen. Zu jedem Startwinkel wurden erneut fünf Messwerte aufgenommen. Die Messung wurde für zwei verschiedene Pappgrößen, also für zwei unterschiedlich stark erhöhte Luftwiderstände, durchgeführt. Um den Einfluss des Lufwiderstands auf die Fallzeit zu untersuchen wurde an einem der Stäbe, verwendet wurde der längere, Pappe angebracht. Damit kann der Luftwiderstand erhöht werden, ohne das gewicht merklich zu verändern. Anschließend wurde die Fallzeit für drei unterschiedliche Startwinkel gemessen. Zu jedem Startwinkel wurden erneut fünf Messwerte aufgenommen. Die Messung wurde für zwei verschiedene Pappgrößen, also für zwei unterschiedlich stark erhöhte Luftwiderstände, durchgeführt.
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 ===== Bilder zum Versuchsaufbau ===== ===== Bilder zum Versuchsaufbau =====
  
-Ein Zahnstocher dient als Markierung um den Winkel des Stabs besser ablesen zu können : {{:a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe324:markierung.png?300 |Markierung am Stab}} +Ein Zahnstocher dient als Markierung um den Winkel des Stabs besser ablesen zu können : {{:a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe324:markierung.png?300|Markierung am Stab}} 
-Der Stab bei einem Winkel von Φ = 0°: {{:a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe324:gerade.png?300 |Φ = 0°}}  + 
-Der Stab bei einem Winkel von Φ = 45°: {{:a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe324:schraeg.png?300 |Φ = 45°}}+Der Stab bei einem Winkel von Φ = 0°: {{:a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe324:gerade.png?300|Φ = 0°}}  
 + 
 +Beispielbild zuur Winkelmessung: {{:a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe324:schraeg.png?300|Φ = 45°}} 
 +(etwas ungenau, da das Foto alleine aufegnommen wurde) 
 + 
 +Der Stab mit angebautem Luftwiderstand: {{:a_mechanik:kippender_besenstiel:gruppenseiten:gruppe324:pappe.png?300|Luftwiderstand}}
  
 (Siehe [[doku>de:wiki:syntax#bilder_und_andere_dateien]]. [[wiki:advanced_user_hints#images_and_movies|Hier]] (Siehe [[doku>de:wiki:syntax#bilder_und_andere_dateien]]. [[wiki:advanced_user_hints#images_and_movies|Hier]]
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 1. Mit Code berechnete Fallzeiten 1. Mit Code berechnete Fallzeiten
  
-^ Startwinkel  | **Zeit**  | +^ Startwinkel  ^ Zeit  ^ 
-| 0,2          | 0,89      | +| 0,2          | 0,89  | 
-| 0,3          | 0,76      | +| 0,3          | 0,76  | 
-| 0,4          | 0,67      | +| 0,4          | 0,67  | 
-| 0,5          | 0,6       | +| 0,5          | 0,6   | 
-| 0,6          | 0,54      | +| 0,6          | 0,54  | 
-| 0,7          | 0,49      | +| 0,7          | 0,49  | 
-| 0,8          | 0,44      | +| 0,8          | 0,44  | 
-| 0,9          | 0,4       | +| 0,9          | 0,4   | 
-| 1            | 0,36      | +| 1            | 0,36  | 
-| 1,1          | 0,32      | +| 1,1          | 0,32  | 
-| 1,2          | 0,28      |+| 1,2          | 0,28  |
  
 2. Messung: Variation des Anfangswinkels 2. Messung: Variation des Anfangswinkels
  
-|             |          | l = 1,120  |         |         |         |         |             |        |   | l = 1,34  |         |         |         |         |             |        | +^         |          ^ l = 1,120  |         |         |         |         |             |        |                 |             |   ^ l = 1,34  |         |         |         |         |             |        |                 |             | 
-^             ^ Messung  | 1          | 2       | 3       | 4       | 5       | Mittelwert  | σ      |   | 1         | 2       | 3       | 4       | 5       | Mittelwert  | σ      | +|         ^ Messung  ^ 1          ^ 2       ^ 3       ^ 4       ^ 5       ^ Mittelwert  ^ σ      | Standardfehler  ^ Code-Werte  ^   ^ 1         ^ 2       ^ 3       ^ 4       ^ 5       ^ Mittelwert  ^ σ      | Standardfehler  ^ Code-Werte  ^ 
-| **Winkel**  |          |            |         |         |         |         |             |        |   |           |         |         |         |         |             |        | +^ Winkel  |          |            |         |         |         |         |             |        |                 |             |   |           |         |         |         |         |             |        |                 |             | 
-| 0°          |          | 1,270s     | 1,456s  | 1,165s  | 1,231s  | 1,295s  | 1,28        | 0,11   |   | 1,570s    | 1,499s  | 1,418s  | 1,560s  | 1,440s  | 1,50        | 0,07   | +^ 0°      |          | 1,270s     | 1,456s  | 1,165s  | 1,231s  | 1,295s  | 1,28        | 0,11   | 0,05            | 1,61        |   | 1,570s    | 1,499s  | 1,418s  | 1,560s  | 1,440s  | 1,50        | 0,07   | 0,03            | 1,75        | 
-| 10°         |          | 0,886s     | 0,912s  | 0,909s  | 0,924s  | 0,904s  | 0,907       | 0,014  |   | 0,784s    | 0,773s  | 0,829s  | 0,781s  | 0,877s  | 0,81        | 0,04   | +^ 10°     |          | 0,886s     | 0,912s  | 0,909s  | 0,924s  | 0,904s  | 0,907       | 0,014  | 0,006           | 0,83        |   | 0,784s    | 0,773s  | 0,829s  | 0,781s  | 0,877s  | 0,81        | 0,04   | 0,018           | 0,9         | 
-| 20°         |          | 0,720s     | 0,750s  | 0,784s  | 0,745s  | 0,706s  | 0,74        | 0,03   |   | 0,673s    | 0,643s  | 0,675s  | 0,623s  | 0,671s  | 0,657       | 0,023  | +^ 20°     |          | 0,720s     | 0,750s  | 0,784s  | 0,745s  | 0,706s  | 0,74        | 0,03   | 0,013           | 0,63        |   | 0,673s    | 0,643s  | 0,675s  | 0,623s  | 0,671s  | 0,657       | 0,023  | 0,01            | 0,68        | 
-| 30°         |          | 0,566s     | 0,602s  | 0,590s  | 0,575s  | 0,566s  | 0,580       | 0,016  |   | 0,468s    | 0,438s  | 0,516s  | 0,443s  | 0,492s  | 0,47        | 0,03   | +^ 30°     |          | 0,566s     | 0,602s  | 0,590s  | 0,575s  | 0,566s  | 0,580       | 0,016  | 0,007           | 0,52        |   | 0,468s    | 0,438s  | 0,516s  | 0,443s  | 0,492s  | 0,47        | 0,03   | 0,013           | 0,56        | 
-| 40°         |          | 0,511s     | 0,563s  | 0,475s  | 0,428s  | 0,487s  | 0,49        | 0,04   |   | 0,416s    | 0,403s  | 0,427s  | 0,406s  | 0,417s  | 0,414       | 0,010  | +^ 40°     |          | 0,511s     | 0,563s  | 0,475s  | 0,428s  | 0,487s  | 0,49        | 0,04   | 0,18            | 0,43        |   | 0,416s    | 0,403s  | 0,427s  | 0,406s  | 0,417s  | 0,414       | 0,010  | 0,004           | 0,47        | 
-| 50°         |          | 0,447s     | 0,436s  | 0,388s  | 0,447s  | 0,389s  | 0,42        | 0,03   |   | 0,352s    | 0,327s  | 0,347s  | 0,362s  | 0,342s  | 0,346       | 0,013  |+^ 50°     |          | 0,447s     | 0,436s  | 0,388s  | 0,447s  | 0,389s  | 0,42        | 0,03   | 0,013           | 0,36        |   | 0,352s    | 0,327s  | 0,347s  | 0,362s  | 0,342s  | 0,346       | 0,013  | 0,006           | 0,4         |
  
  
 3. Messung: Einfluss des Luftreibung 3. Messung: Einfluss des Luftreibung
-|         |          | A3-Fläche  |        |        |        |        |             |         |   | A2-Fläche  |        |        |        |        |        |             |        | +^         |          ^ A3-Fläche  |        |        |        |        |             |         |                 |   | A2-Fläche  |        |        |        |        |             |        |                 | 
-^         | Messung  ^ 1          | 2      | 3      | 4      | 5      | Mittelwert  | σ       |   |            | 1      | 2      | 3      | 4      | 5      | Mittelwert  | σ      | +|         ^ Messung  ^ 1          ^ 2      ^ 3      ^ 4      ^ 5      ^ Mittelwert  ^ σ       | Standardfehler  ^   ^ 1          ^ 2      ^ 3      ^ 4      ^ 5      ^ Mittelwert  ^ σ      | Standardfehler  | 
-| Winkel  |          |            |        |        |        |        |             |         |   |            |        |        |        |        |        |             |        | +^ Winkel  |          |            |        |        |        |        |             |         |                 |   |            |        |        |        |        |             |        |                 | 
-| 10°     |          | 0,961      | 0,990  | 1,005  | 0,939  | 0,934  | 0,966       | 0,016   |   |            | 1,055  | 0,963  | 1,022  | 1,042  | 1,029  | 1,022       | 0,018  | +^ 10°     |          | 0,961      | 0,990  | 1,005  | 0,939  | 0,934  | 0,966       | 0,016   | 0,007           |   | 1,055      | 0,963  | 1,022  | 1,042  | 1,029  | 1,022       | 0,018  | 0,008           | 
-| 30°     |          | 0,612      | 0,622  | 0,583  | 0,618  | 0,588  | 0,6050      | 0,0010  |   |            | 0,764  | 0,770  | 0,691  | 0,678  | 0,704  | 0,721       | 0,021  | +^ 30°     |          | 0,612      | 0,622  | 0,583  | 0,618  | 0,588  | 0,6050      | 0,0010  | 0,0004          |   | 0,764      | 0,770  | 0,691  | 0,678  | 0,704  | 0,721       | 0,021  | 0,009           | 
-| 50°     |          | 0,446      | 0,460  | 0,473  | 0,440  | 0,470  | 0,458       | 0,007   |   |            | 0,525  | 0,462  | 0,554  | 0,506  | 0,443  | 0,498       | 0,023  |+^ 50°     |          | 0,446      | 0,460  | 0,473  | 0,440  | 0,470  | 0,458       | 0,007   | 0,003           |   | 0,525      | 0,462  | 0,554  | 0,506  | 0,443  | 0,498       | 0,023  | 0,01            |
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