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Besenstiel -- gruppe347

Der Versuch wurde durchgeführt von: Louis Prondzynski und Brian Tran
Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 30 December 2020 23:29

Diese Seiten

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.

Alles, was beim ersten Aufruf auf der Seite zu lesen ist, soll Ihnen den Start erleichtern. Sie können es nach Belieben löschen und durch Ihre eigenen inhalte ersetzen.

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. int main()
  3. {
  4. printf("Hello, World!");
  5. return 0;
  6. }

Versuchsaufbau und -durchführung

Damit der Versuch durchführbar ist, braucht es einen geeigneten Versuchsaufbau. Es muss sich also überlegt werden, wie der Besenstiel fallen gelassen werden kann, ohne diesem einen extra Schwung zu geben oder abzuberemsen. Außerdem muss eine Methode gefunden werden den Winkel φ möglichst genau zu messen um den Fehler möglichst gering zu halten. Zum Schluss braucht es dann noch eine geeignete Methode die Fallzeit T zu bestimmen. Daher wurde wie folgt vorgegangen: Die verwendeten Besenstiele bzw. Stangen wurden dazu per Hand um einen Winkel φ ausgelenkt. Um zu überprüfen ob der tatsächliche mit dem gewollten Winkel übereinstimmt wurde ein Winkelmesser gebastelt. Dieser sieht wie folgt aus:

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:gruppe347). 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.

Tabellen

Extra Tabellen zur experimentellen Bestimmung des Einflusses der Masse m auf die Fallzeit t

Messsung mit einem Stab der Masse m =234g, bei einer Länge von 112cm

Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4 Messung 5 Messung 6 Messung 7 Messung 8
Startzeit in s 7,135 4,960 5,738 5,458 5,433 4,735 6,230 7,808
Endzeit in s 7,660 5,530 6,263 6,033 5,953 5,310 6,754 8,358
Differenz in s 0,525 0,570 0,525 0,575 0,520 0,575 0,524 0,550

Messsung mit einem Stab der Masse m =425g, bei einer Länge von 112cm

Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4 Messung 5 Messung 6 Messung 7 Messung 8
Startzeit in s 6,135 5,950 7,533 6,484 6,782 6,434 6,908 6,856
Endzeit in s 6,700 6,500 8,058 7,006 7,308 6,959 7,433 7,406
Differenz in s 0,565 0,550 0,525 0,522 0,526 0,525 0,525 0,550

Messsung mit einem Stab der Masse m =542g, bei einer Länge von 112cm

Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4 Messung 5 Messung 6 Messung 7 Messung 8
Startzeit in s 6,458 5,735 8,053 7,208 6,583 8,533 6,308 6,806
Endzeit in s 6,983 6,261 8,583 7,738 7,153 90,53 6,833 7,331
Differenz in s 6,983 6,261 8,583 7,738 7,153 0,520 0,525 0,525

Extra Tabellen zur experimentellen Bestimmung des Einflusses der Länge l auf die Fallzeit t

Langes stäbchen der Länge l=40cm

Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4 Messung 5
Startzeit in s 4,683 5,958 5,258 90,61 8,582
Endzeit in s 4,933 6,258 5,533 9,336 8,857
Differenz in s 0,250 0,300 0,275 0,275 0,275

Kurzes stäbchen der Länge l=23,6cm

Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4 Messung 5
Startzeit in s 5,157 4,507 6,757 9,659 6,185
Endzeit in s 5,357 4,707 6,932 9,859 6,410
Differenz in s 0,200 0,200 0,175 0,200 0,225

Weiße Latte der Länge l=94,9cm (nicht die selbe Form wie ein Besenstiel)

Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4 Messung 5
Startzeit in s 6,661 6,036 6,554 6,981 4,956
Endzeit in s 7,136 6,513 6,984 7,456 5,431
Differenz in s 0,475 0,477 0,430 0,475 0,475

Stange der Länge l=57,2cm

Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4 Messung 5
Startzeit in s 5,682 9,258 6,859 5,982 7,861
Endzeit in s 6,082 9,633 7,254 6,357 8,236
Differenz in s 0,400 0,375 0,400 0,375 0,375

Stange der Länge l=84,8cm

Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4 Messung 5
Startzeit in s 8,234 5,984 6,158 7,183 5,282
Endzeit in s 8,684 6,434 6,583 7,658 6,732
Differenz in s 0,450 0,450 0,425 0,475 0,450

Tabellen zur experimentellen Bestimmung des Einflusses des Startwinkels φ auf die Fallzeit t

Tabelle 1. : Stab der Länge l=112cm

Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4 Messung 5
10 Grad
Startzeit in s 7,262 7,635 7,453 6,281 6,137
Endzeit in s 7,963 8,431 8,260 7,007 6,937
Differenz in s 0,701 0,796 0,807 0,726 0,800
15 Grad
Startzeit in s 5,337 5,600 5,708 7,650 5,433
Endzeit in s 6,012 6,257 6,383 8,336 6,110
Differenz in s 0,675 0,657 0,675 0,686 0,677
20 Grad
Startzeit in s 5,805 6,033 6,256 8,336 7,008
Endzeit in s 6,374 6,633 6,856 8,911 7,608
Differenz in s 0,569 0,600 0,600 0,575 0,600
25 Grad
Startzeit in s 9,439 5,841 7,314 4,585 5,660
Endzeit in s 9,989 6,395 7,864 5,110 6,235
Differenz in s 0,550 0,554 0,550 0,525 0,575
30 Grad
Startzeit in s 6,458 5,735 8,053 7,208 6,583
Endzeit in s 6,983 6,261 8,583 7,738 7,153
Differenz in s 6,983 6,261 8,583 7,738 7,153
40 Grad
Startzeit in s 14,292 5,309 6,591 5,309 6,009
Endzeit in s 14,719 5,759 7,016 5,734 6,434
Differenz in s 0,427 0,450 0,425 0,445 0,425
50 Grad
Startzeit in s 6,413 6,136 5,535 5,607 4,806
Endzeit in s 6,733 6,436 5,860 5,931 5,156
Differenz in s 0,320 0300 0,325 0,324 0,350
60 Grad
Startzeit in s 5,611 4,985 4,530 5,208 4,834
Endzeit in s 5,861 5,250 4,755 5,458 5,106
Differenz in s 0,250 0,265 0,225 0,250 0,275
70 Grad
Startzeit in s 5,058 4,934 4,684 4,563 4,334
Endzeit in s 5,283 5,134 4,883 4,784 4,534
Differenz in s 0,225 0,200 0,199 0,221 0,200

Tabelle 2. : Stab der Länge l=238,1cm

Messung 1 Messung 2 Messung 3 Messung 4 Messung 5
10 Grad
Startzeit in s 20,735 9,084 7,010 6,442 5,960
Endzeit in s 21,884 10,134 8,013 7,435 7,009
Differenz in s 1,149 1,050 1,003 0,993 1,049
15 Grad
Startzeit in s 10,277 5,262 5,584 4,935 5,384
Endzeit in s 11,202 6,212 6,559 5,919 6,382
Differenz in s 0,925 0,950 0,975 0,984 0,998
20 Grad
Startzeit in s 4,178 5,091 5,33 5,011 6,563
Endzeit in s 5,034 5,885 6,158 5,833 7,334
Differenz in s 0,856 0,794 0,825 0,822 0,771
25 Grad
Startzeit in s 6,025 5,585 4,560 5,388 5,483
Endzeit in s 6,775 6,538 5,310 6,191 6,233
Differenz in s 0,750 0,753 0,750 0,803 0,745
30 Grad
Startzeit in s 5,146 5,083 4,667 5,492 5,784
Endzeit in s 5,796 5,708 5,359 6,135 6,440
Differenz in s 0,650 0,625 0,962 0,643 0,656
40 Grad
Startzeit in s 4,330 4,709 4,531 4,836 5,957
Endzeit in s 4,935 5,240 5,089 5,358 6,507
Differenz in s 0,605 0,531 0,558 0,522 0,550
50 Grad
Startzeit in s 4,756 5,082 6,107 5,160 5,207
Endzeit in s 5,281 5,507 6,282 5,618 5,682
Differenz in s 0,525 0,425 0,475 0,458 0,475
60 Grad
Startzeit in s 5,433 5,185 5,758 5,362 5,283
Endzeit in s 5,858 5,585 6,133 5,787 5,708
Differenz in s 0,425 0,400 0,375 0,425 0,425
70 Grad
Startzeit in s 5,109 4,310 4,107 3,683 4,610
Endzeit in s 5,509 4,634 4,436 3,959 4,962
Differenz in s 0,400 0,324 0,329 0,276 0,352

Syntax und Funktionen im Wiki

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