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Besenstiel -- Gruppe314

Der Versuch wurde durchgeführt von: Lisa Digiacomo und Zoe Lohmann
Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 18 December 2020 15:55

Zur Physik der Besenjonglage

aufgabe 2 numerische lösung: frier fall zum vergleich kippvorgang

größte abweichung → auf mittlere relative messunsicherheit übertragen womit man alle abweichungen erklären kann wie hoch darf höhstens die abweichung sein, damit diese porzentzahl nicht überschritten wird

Messwerte 1

Der Versuchsaufbau ist im Folgenden Bild dargestellt. Experimentell wurde der Winkel φ_0 durch Winkelbeziehungen gemessen. Zur Berechnung von dem Winkels α wurde der Sinus verwendet.


Stablänge: l=129,6 cm

a = 20 cm, T in s a = 40 cm, T in s a = 60cm, T in s a = 80cm, T in s a = 100cm, T in s a = 120cm, T in s
0,121 0,153 0,285 0,376 0,492 0,694
0,110 0,148 0,293 0,366 0,517 0,713
0,119 0,151 0,272 0,345 0,506 0,709
0,156 0,133 0,278 0,353 0,520 0,695
0,159 0,142 0,273 0,371 0,519 0,740


Daraus folgt für die Kippzeit und dem Winkel φ_0 :

a in cm φ_0 in ° α in ° <T> in s
20 81,12 8,88 <T>= 0,133
40 72,02 17,98 <T>= 0,145
60 62,42 27,58 <T>= 0,280
80 51,88 38,12 <T>= 0,362
100 39,5 50,5 <T>= 0,511
120 22,19 67,81 <T>= 0,710


Stablänge l=74,9 cm

a = 12 cm, T in s a = 23 cm, T in s a = 35cm, T in s a = 46cm, T in s a = 58cm, T in s a = 69cm, T in s
0,115 0,202 0,221 0,269 0,327 0,391
0,121 0,186 0,238 0,294 0,313 0,368
0,147 0,182 0,214 0,256 0,317 0,351
0,103 0,209 0,223 0,259 0,316 0,386
0,132 0,173 0,213 0,275 0,308 0,376

Daraus folgt für die Kippzeit und dem Winkel φ_0 :

a in cm φ_0 in ° α in ° <T> in s
12 80,78 9,22 <T>= 0,132
23 72,12 17,88 <T>= 0,190
35 62,14 27,86 <T>= 0,222
46 52,11 37,89 <T>= 0,271
58 39,25 50,75 <T>= 0,316
69 22,89 67,11 <T>= 0,374

Unsicherheiten

u(φ_0)=0,00052 ° =0,0000091 rad
u(phi_0)=0,0009°=0,000016 rad u(l)= 0,05 cm
u(a)= 0,05 cm
u(α)= u(φ_0)

Werte für den Graph

l=129,6 cm phi_0 in rad <T> in s l=74,9 cm phi_0 in rad <T> in s
1,42 0,133 1,41 0,132
1,26 0,145 1,26 0,190
1,089 0,280 1,085 0,222
0,91 0,362 0,91 0,271
0,69 0,511 0,69 0,316
0,39 0,710 0,4 0,374

Computerprogramm

Die numerische Lösung wurde mit Hilfe von Excel programmiert: numerische_loesung.ods

Im Folgenden sind die Kippzeiten für die gemessenen Winkel aus der Simulation dargestellt.

Es handelt sich hierbei um den Stab der Länge 129,6 cm.

Winkel phi_0 in rad Fallzeit T in s (Messung) Fallzeit T in s (Simulation) Abweichung in s
1,42 0,133 0,163 0,030
1,26 0,145 0,237 0,092
1,089 0,280 0,303 0,023
0,91 0,362 0,371 0,009
0,69 0,511 0,462 0,049
0,39 0,710 0,635 0,075


Der Stab der Länge 74,9 cm:

phi_0 in rad Fallzeit T in s (Messung) Fallzeit T in s (Simulation) Abweichung in s
1,41 0,132 0,128 0,005
1,26 0,190 0,180 0,010
1,085 0,222 0,232 0,010
0,91 0,271 0,281 0,010
0,69 0,316 0,351 0,035
0,40 0,374 0,477 0,103

Syntax und Funktionen im Wiki

Hier noch Links zu

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