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Besenstiel -- gruppe324

Der Versuch wurde durchgeführt von: Niko Trittschanke und Patrik Mönkeberg

Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 6 January 2021 16:52

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 <code>. Wenn Sie dieser Umgebung mitteilen, in welcher Sprache das Programm geschrieben wurde wird die Syntax automatisch farbig hervorgehoben. (Dokumentation dazu) 1)

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 c [enable_line_numbers="true"] hello-besenstiel-world.c >

#include <stdio.h>

int main()

{

   printf("Hello, World!");

   return 0;

}

wird dargestellt als

hello-besenstiel-world.c 
  1. #include <stdio.h>
  2.  
  3. int main()
  4.  
  5. {
  6.  
  7.    printf("Hello, World!");
  8.  
  9.    return 0;
  10.  
  11. }

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. 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. 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. 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.

Bilder einbinden

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:gruppe324). 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.

Messwerte

1. Mit Code berechnete Fallzeiten

Startwinkel Zeit
0,2 0,89
0,3 0,76
0,4 0,67
0,5 0,6
0,6 0,54
0,7 0,49
0,8 0,44
0,9 0,4
1 0,36
1,1 0,32
1,2 0,28

2. Messung: Variation des Anfangswinkels

l = 1,120 l = 1,34
Messung 1 2 3 4 5 Mittelwert σ 1 2 3 4 5 Mittelwert σ
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
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
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
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
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
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

3. Messung: Einfluss des Luftreibung

A3-Fläche A2-Fläche
Messung 1 2 3 4 5 Mittelwert σ 1 2 3 4 5 Mittelwert σ
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
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
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

Syntax und Funktionen im Wiki

Hier noch Links zu

1)
Die Liste der Programmiersprachen in der deutschsprachigen Dokumentation ist bei weitem nicht vollständig. Siehe die englische Variante
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