Besenstiel -- gruppe304

Der Versuch wurde durchgeführt von: Tim Achtzehn und Adriaan Richert
Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 6 January 2021 10:26

Einleitung

Hier im Wiki präsentieren wir Bilder, Tabellen und sonstiges, um den Bericht etwas auszudünnen und zu untermauern. Beispielsweise ist hier der Code zu finden, mit welchem wir die Fallzeit nummerisch berechnet haben. Außerdem sind hier all unsere Messwerte und Bilder zum Versuchsaufbau.

Computerprogramm

besenstiel-physik.py
  1. import math
  2. import os
  3. # FUNKTIONIERT UNERGRÜNDLICHERWEISE NUR UNTER LINUX
  4. #system = input("Linux(l) or Windows(w)? ")
  5. #if system == 'w':
  6. # clear = lambda: os.system('cls')
  7. #else:
  8. # clear = lambda: os.system('clear')
  9.  
  10. start_winkel = 90
  11. while start_winkel >= 90 or start_winkel <= 0:
  12. start_winkel = float(input("startwinkel in grad:"))
  13. if start_winkel == 0:
  14. print("startwinkel wird wegen natuerlicher physikalischer unperfektion auf 0.001 gesetzt")
  15. start_winkel = 0.001
  16. laenge = float(input("laenge in m:"))
  17. zeitschritt = float(input("zeitschritt in sec:"))
  18.  
  19. winkel = start_winkel
  20. geschwindigkeit = 0
  21. zeit = 0
  22.  
  23. tetta_quadrat = 2 * laenge / (3 * 9.81)
  24.  
  25. while 1:
  26. if winkel >= 90:
  27. break
  28. beschleunigung = math.sin(math.pi * winkel / 180) / tetta_quadrat
  29. geschwindigkeit = geschwindigkeit + beschleunigung * zeitschritt
  30. winkel = winkel + (geschwindigkeit / math.pi * 180) * zeitschritt
  31. zeit = zeit + zeitschritt
  32. #clear() #FÜR BESSERES ABBILDEN
  33. #with open("datafile.txt", "a") as file: #FÜR DATEISPEICHERUNG DER WERTE
  34. # file.write(str(zeit) + ";" + str(winkel) + "\n")
  35. print()
  36. print("beschleunigung: ", beschleunigung)
  37. print("geschwindigkeit: ", geschwindigkeit)
  38. print("winkel: ", winkel)
  39. print("zeit: ", zeit)
  40.  
  41. print("(maximalwerte)")
  42. print()
  43. print("zur erinnerung:")
  44. print("startwinkel: ", start_winkel)
  45. print("laenge: ", laenge)
  46. print("zeitschritt: ", zeitschritt)

Hierbei handelt es sich um die Rohfassung, welche hier und da etwas abgeändert wurde, um den Umständen entsprechen mal ein paar Werte dort zum analysieren in eine in eine Datei zu schreiben und wo anders weniger Informationen für eine große Berechnung anzuzeigen.

Versuchsaufbau und -durchführung

Hier die Materialien: Teppich, Maßband, Hocker (im Bericht als Kasten bezeichnet) und die Stäbe
Stecknadel im Stab fixiert: verhindert wegrutschen auf dem Teppich
Stab auf dem “Nullpunkt” abgestellt: Stabspitze immer auf der 10cm Markierung des Maßbandes
Kasten im Abstand r(hier r=40cm) zum Stab und Stab wird in Ausgangsposition gestellt
Kasten wird weggezogen und Person 2 hält den Stab in Position

Danach wird der Stab mit einem Startsignal fallen gelassen. Die Fallzeit wird mit der akustischen Stoppuhr von Phyphox aufgezeichnet. Das mündliche Startsignal startet die Stoppuhr und der Aufprall des Stabes stoppt diese. Dabei wurde versucht, das “Messgerät” auf der Hälfte der Kopfhöhe von Person 2 zu positionieren.

Messwerte

Hier ist einmal die Tabelle mit den gemessenen Werten zu sehen. Mittelwerte und Standardabweichung wurden mit Google-Tabellen berechnet. Stdf steht für den Standardfehler, der sich durch STABW/sqrt(n) berechnen lässt. Die Tabelle ist von dort auch einfach kopiert und hier eingefügt worden.

Stab 1 l=1,320m Stab 2 l=1,264m Stab3 l=1,155m
r=40 0,322 Mw 0,2894 r=40 0,294 Mw 0,2906 r=40 0,283 Mw 0,286
0,265 0,278 0,304
0,32 Stabw 0,03057449918 0,302 Stabw 0,01099090533 0,303 Stabw 0,01697056275
0,284 0,28 0,273
0,256 Stdf 0,01367333171 0,299 Stdf 0,004915282291 0,267 Stdf 0,007589466384
r=35 0,302 Mw 0,3258 r=35 0,334 Mw 0,3224
0,294 0,323
0,349 Stabw 0,02664957786 0,305 Stabw 0,01404635184
0,352 0,338
0,332 Stdf 0,01191805353 0,312 Stdf 0,00628171951
r=30 0,383 Mw 0,3688 r=30 0,376 Mw 0,3846 r=30 0,303 Mw 0,3372
0,353 0,359 0,314
0,377 Stabw 0,01857955866 0,408 Stabw 0,01860913754 0,363 Stabw 0,0288218667
0,386 0,385 0,338
0,345 Stdf 0,008309031231 0,395 Stdf 0,008322259309 0,368 Stdf 0,01288953064
r=20 0,488 Mw 0,462 r=20 0,531 Mw 0,4844 r=20 0,457 Mw 0,4424
0,462 0,486 0,434
0,45 Stabw 0,01593737745 0,481 Stabw 0,03258527275 0,445 Stabw 0,02970353514
0,462 0,439 0,398
0,448 Stdf 0,007127411872 0,485 Stdf 0,01457257699 0,478 Stdf 0,01328382475
r=15 0,598 Mw 0,5592 0,61 Mw 0,5892 r=15 0,471 Mw 0,5008
0,53 0,57 0,518
0,568 Stabw 0,03026053536 0,612 Stabw 0,02500399968 0,544 Stabw 0,0311560588
0,527 0,556 0,472
0,573 Stdf 0,01353292282 0,598 Stdf 0,0111821286 0,499 Stdf 0,01393341308
r=10 0,618 Mw 0,6384 r=10 0,706 Mw 0,6706 r=10 0,559 Mw 0,5726
0,657 0,693 0,538
0,647 Stabw 0,01570986951 0,647 Stabw 0,03361993456 0,603 Stabw 0,03027044763
0,627 0,625 0,557
0,643 Stdf 0,007025667228 0,682 Stdf 0,01503529182 0,606 Stdf 0,01353735572
r=5 1,023 Mw 0,9836 0,996 Mw 1,0188 r=5 0,839 Mw 0,8278
0,932 1,05 0,8
0,987 Stabw 0,03341107601 1,002 Stabw 0,03263740186 0,858 Stabw 0,02199318076
0,978 0,988 0,825
0,998 Stdf 0,01494188743 1,058 Stdf 0,01459588983 0,817 Stdf 0,009835649445

Syntax und Funktionen im Wiki

You could leave a comment if you were logged in.