Der Versuch wurde durchgeführt von: Malte Saathoff und Konstantin Schremmer
Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 19 December 2020 13:01

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.

Wir haben unsere Prozedur in Mathematca geschrieben. Sie sieht so aus:

UnsereSchöneProzedur.pl

dt = 1/100
 
c[l_] := Sqrt[2/3*l/9.81]
 
schritt[{s0_, v0_},l_] := {s0 + v0*dt, v0 + Sin[s0]/c[l]^2*dt}
 
Zeit[s0_, v0_, l_] := 
 For[n = 0, Nest[schritt[#, l] &, {s0, v0}, n].{1, 0} < Pi/2, n++, 
  Print[n]]

Beispiel:

Zeit[0.2,0,1]
1
2
3
...
74

Dabei steht s0 für den Anfangswinkel und v0 für die Anfangsgeschwindigkeit. Die Länge das Stabes l gibt man ebenfalls einfach dazu ein. Die Ausgabe ist aufgrund des Printbefehls etwas lang, aber wir haben trotz langer Suche irgendwie keine schönere Möglichkeit gefunden. Man schaut sich dann einfach den größten Wert an, dieser schien immer gut zu passen. dt steht für die Größe der Zeitschritte. Wir haben in diesem Fall 1/100 Sekunden gewählt. In Mathematica kann man diese Zeitschritte ziemlich einfach ändern, indem man einfach die Konstante anpasst und das Notebook neu evaluated.

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:gruppe313). 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.

Hier sieht man den Messaufbau. Zuerst wurde dafür gesorgt, dass der Besen einen geraden Untergund hat. Dann wurde das Lot an die Hauswand eingezeichnet, sowie eine Waagerechte bei einer Höhe von 1m. Mithilfe des Tangens habe ich dann für jeden Winkel die passende Gegenkathete auf der Waagerechten eingezeichnet. Damit konnte ich dann Hilfsstriche für die Winkel einzeichnen. Zuerst genau mit Bleisift, dann zur Veranschaulichung mit Kreide. Das Handy mit der PhyPhox App lag auf dem Boden. Ich habe die Messung mit einem Schnippsen ausgelöst. Ich habe zwei Stäbe fallen gelassen, einer war l_1=199,5cm lang, der andere l_2=137cm lang.

Anmerkung zu den Bildern: Der Zollstock und die Steine am Ende der Bretter sorgen dafür, dass der Stab nicht verrutscht und dass der Winkel immer von der richtigen Stelle aus eingestellt wird. Zur “Winkerleinstellung”; Ich habe den Stab so fallen lassen, dass er nicht gegen die Mauer schlägt und gebremst wird. Ich habe den Winkel also über Peilung mit einem Auge eingestellt, da der Stab etwas entfernt von der Mauer war. Das hat ziemlich gut funktioniert.

Hier ist die Messtabelle für den Stab mit einer Länge von l=100cm

Hier ist die Messtabelle für den Stab mit einer Länge von l_1=199.5cm

Die Werte scheinen immer relativ nahe bei einander zu liegen.

Jetzt kommt die Tabelle für den zweiten Stab mit l_2=137cm

Messerte für l_3=130cm einmal ohne Luftwiderstand und einmal mit einer DIN A4 großen Pappe an der Spitze um den Einfluss der Luftreibung zu untersuchen.

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