Der Versuch wurde durchgeführt von: Hannah Rohkamm und Linda Wagner
Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 23 December 2020 13:35

In diesem Versuch wollen wir das Fallverhalten eines Besenstiels untersuchen, genauer die Fallzeit in Abhängigkeit des anfänglichen Auslenkungswinkel. Diesen Zusammenhang wollen wir einmal experimentell zeigen und einmal numerisch durch ein Computerprogramm bestimmen. Anschließend wollen wir die ermittelten Ergebnisse vergleichen.

Um möglichst genaue Ergebnisse zu erhalten, führen wir den Versuch zwei mal durch. Einmal mit einem Besenstiel der Länge 1,385m und einmal mit einem etwas kürzeren, etwa 1,314m langen Besen. Wir betrachten sechs verschiedene Ausgangswinkel, etwa 10°, 20°,30°,50°,60°und 70°. Bei diesen Winkeln messen wir jeweils fünf mal die Fallzeit. Da die Fallzeit sehr kurz ist, versuchen wir durch den folgenden Versuchsaufbau die Zeitmessung möglichst genau zu machen.

Wir befestigen den Besen mithilfe einer Halterung in einem festen Winkel. Dies tun wir, indem wir den Besen mit einem Faden an der Wand, beziehungsweise einer Halterung an der Wand befestigen(wie im Bild mit einem anderen Besenstiel gebaut).

Für die Zeitmessung verwenden wir die akustische Stoppuhr der App Phyphox, die durch ein akustisches Signal gestartet und gestoppt wird. Als stoppendes Signal eignet sich der Aufprall des Besens auf dem Boden. Stellt man die Schwelle der App recht niedrig ein (etwa 0,1), so kann man als startendes Signal das Geräusch der Schere verwenden, mit der man den Faden durchtrennt und somit gleichzeitig den Fall startet. Auf diese Weise minimiert man die Verzögerung zwischen startendem Signal und Start des Falles.

Vor Durchführung des Fallversuchs messen wir den Winkel. Hierfür verwenden wir die Funktion “Neigung” der Phyphox App. Diese bestimmt den Neigungswinkel des Smartphones. Hält man das Smartphone also an den fixierten Besenstiel, so wird einem der Neigungswinkel angezeigt.

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.

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

#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("Hello, World!");
   return 0;
}

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:gruppe325). 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.

Für eine Tabelle mit Ihren Messwerten gibt es im oben im Editfenster des Wikis eine Hilfsfunktion. Sie versteckt sich hinter einem Knopf der so aussieht, wie ein hellblauer Taschenrechner.

Hier noch Links zu

• den Grundbefehlen von Dokuwiki,
• lokal installierten Erweiterungen und
• noch mehr lokal installierte Erweiterungen