Der Versuch wurde durchgeführt von: Franziska Niele und Malija Haida
Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 4 January 2021 10:07

Bei diesem Versuch sollten wir die Fallzeit eines kippenden Besens aus unterschiedlichen Winkeln, und bei zwei Stablängen, messen. Da ich nur einen Teleskop-Besen besitze, habe ich bei diesem die Länge variiert (siehe Bilder). Der Besenstiel hatte eine Länge von 1,04m bzw. 1,46m.

Ich habe alle Zeiten zunächst für eine Stablänge aufgenommen. Dafür habe ich den Besen um einen bestimmten Winkel gekippt. Die genaue Neigung habe ich mithilfe der Phyphox-App gemessen, indem ich mein Handy an den Besenstiel gehalten habe. Da es sehr schwierig ist, den Besen ruhig zu halten, habe ich eine Unsicherheit von ±2 Grad geschätzt. Bei beiden Stablängen wollte ich den Stiel im gleichen Winkel halten, jedoch “stand” der 1,46m lange Besen bei 5 Grad zu lange in der Luft, bevor er umgekippt ist, deswegen habe iich hier den Stiel bei 7 Grad gehalten. Danach habe ich auf der Phyphox-App die akustische Stoppuhr ausgewählt, um die Fallzeit zu messen. Da diese die Zeit zwischen zwei akustischen Signalen misst, habe ich beim Loslassen “Los!” gerufen, damit die Zeit zwischen dem Loslassen und dem (lauten) Aufprall gemessen wird. Auch hier kommt es zu Unsicherheiten, da das Loslassen und das Geräusch nicht immer genau zeitgleich stattgefunden haben. Daher habe ich pro Winkel fünf Messungen durchgeführt, um die Standardabweichung und den Standardfehler zu berechnen.

Wir sollten außerdem untersuchen, welchen Einfluss die Luftreibung auf die Fallzeit hat. Um diese zu erhöhen, habe ich ein Stück Pappe (29x29cm) an den Besen geklebt und für die gleichen Winkel wie zuvor die Fallzeiten gemessen. Der Stiel hatte dabei wieder eine Länge von 146cm, um die Werte direkt vergleichen zu können.

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.

Numerik.java

 public class Besenstiel
 {
   public static void main(String[] args)
   {
      double g=9.81;         //einzelne Variblen definieren
      double l=1.45;
      double palt=0.25;
      double p0=0.25;
      double p=0.25;
      double valt=0;
      double t=0;
      double v;
      double a;
      double dt=1;
 
 
      while ( t <100) {                                  //Schleife zur iterativen Berechnung  
                                                          // des Problems
          if(t==0){                                       //if-Operator für den ersten Fall t=0
              a=(3*g*Math.sin(p0))/(2*l);
              System.out.println(a);
              }
 
 
          v=valt+dt*(3*g*Math.sin(p))/(2*l);
 
          p=palt+dt*v;
 
          a=(3*g*Math.sin(p))/(2*l);
 
          System.out.println(a);                          //Ausgabe der Winkelbeschleunigung 
                                                          //nach jeden durchlauf
          palt=p;
          valt=v;
          t=t+1;
 
       }
   }
 }

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:gruppe337). 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