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Der Besenstiel -- Gruppe 329
Der Versuch wurde durchgeführt von: Jens Hauschopp und Simon Müller
Abgabe am 15.01.2021.
Versuchsdurchführung
Die Messungen wurden mit Hilfe der App phyphox gemacht.
Um die Fallzeit zu messen wurde die akustische Stoppuhr der App verwendet. Hierfür würde ein akustisches Signal zeitgleich mit dem Loslassen des Stabes getimt. Die Unsicherheit hiervon wurde in der Tabelle 3 bestimmt.
Um den Startwinkel zu bestimmen wurde zum Teil die Neigungs-Funktion von phyphox verwendet. Andererseits wurde folgendes (selbstgebasteltes) Hilfsmittel verwendet:
Computerprogramm
Für die numerische Lösung wurde Microsoft Excel verwendet. Im Folgenden ist ein representativer Ausschnitt der verwendeten Formeln. Zeitschritte: 1ms
Tabellen
Tabelle 1: Stiellänge: 140 cm
| Winkel | 15° | 30° | 45° |
|---|---|---|---|
| 0,743 | 0,543 | 0,394 | |
| 0,766 | 0,546 | 0,425 | |
| 0,764 | 0,537 | 0,392 | |
| 0,738 | 0,513 | 0,413 | |
| 0,732 | 0,533 | 0,418 | |
| Mittelwert | 0,769 | 0,534 | 0,408 |
| Standardfehler | 0,006 | 0,006 | 0,006 |
Tabelle 2: Stiellänge: 120 cm
| Winkel | 15° | 30° | 45° |
|---|---|---|---|
| 0,639 | 0,508 | 0,384 | |
| 0,630 | 0,391 | 0,323 | |
| 0,692 | 0,511 | 0,383 | |
| 0,632 | 0,396 | 0,339 | |
| 0,661 | 0,492 | 0,353 | |
| Mittelwert | 0,651 | 0,459 | 0,356 |
| Standardfehler | 0,010 | 0,025 | 0,011 |
Reaktionszeitfehler
Zum Messen der Reaktionszeit haben wir mit zwei akustischen Stoppuhren gearbeitet. Wir haben beide Stoppuhren versucht gleichzeitig mit verschiedenen akustischen Signalen zu Starten und dann beide mit dem gleichen Signal gestoppt. Die Differenz beider gemessenen Zeiten ergab so unseren Reaktionsfehler. Da hier mit Entfernungen unter 10cm gearbeitet wurde, wird der Fehler durch die Schallgeschwindigkeit hier vernachlässigt.
Tabelle 3
| Messdifferenz | |
|---|---|
| 0,006 | |
| 0,030 | |
| 0,007 | |
| 0,013 | |
| 0,048 | |
| 0,004 | |
| 0,016 | |
| 0,006 | |
| Mittelwert | 0,0163 |
Discussion
aldaa