Besenstiel -- Gruppe318

Der Versuch wurde durchgeführt von: Emilie Baron und Jonah Feist
Die Wiki-Seite wurde angelegt am: 7 January 2021 12:41

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.

Versuchsaufbau

Der Versuchsaufbau für diesen Versuch ist recht simpel gehalten. Wie auf dem Bild zu sehen, haben wir einen Teleskop Besenstiehl genutzt, welcher zum Schutz des Bodens auf einem Teppich und einer Decke fallengelassen wurde. Dazu hat der Experimentator 1 die eine Seite des “Besenstiehls” angehoben, während der Experimentator 2 am anderen Ende den Winkel mittels eines Geodreiecks gemessen und eingestellt hat. Hat der Winkel gestimmt, so wurde das Geodreieck beiseite gelegt und der Experimentator 2 hat die Stoppuhr in die Hand genommen. Da die akustische Stoppuhr aus Phyphox nicht vernünftig funktioniert hat, wurde eine herkömmliche Stoppuhr genutzt. Experimentator 1 hat nun von 3 runtergezählt und bei 0 losgelassen. Experimentator 2 hat auf Sicht den Start des Falls und den Aufschlag auf dem Boden gemessen.

Für die größere Besenstiehllänge wurde der Teleskopstab dann ausgefahren, sodass man mit einem längeren Stiehl derselben Masse messen konnte. Mit verlängertem Stab wurde der Versuch genauso durchgeführt. Für beide Versuche wurde die Fallzeit für die Winkel 20°, 30°, 40° und 60° gemessen. Dies hat den Hintergrund, dass wir eigentlich statt dem 30° Winkel den 80° Winkel noch messen wollten, um im 20° Abstand schöne Messwerte zu erhalten. Da aber schon der 60° Winkel schwer zu messen war und stark von der Reaktionszeit beeinflusst wurde, haben wir den 80° Winkel durch den 30° Winkel ersetzt, da durch die größere Fallzeit der relative Fehler geringer wird. Für jeden Winkel wurden je 5 Werte aufgenommen.

Zum Abschluss wurde der Teleskopstabwieder auf die erste größer zurückgeschraubt und ein Besenkopf am oberen Ende befestigt. Mit diesem Aufbau wurden dann noch 5 Werte für einen Winkel von 20° aufgenommen, um sie mit dem Stab ohne Kopf vergleichen zu können.

Tabellen

Die Messwerte für die Fallzeit in Abhängigkeit des Winkels, für einen Besenstiehl der Länge 115,5cm und der Masse 485g, haben werden in dieser Tabelle wiedergegeben.

Winkel 1.Messwert 2.Messwert 3. Messwert 4. Messwert 5. Messwert Durchschnittswert Standardfehler
20° 0,47s 0,53s 0,47s 0,53s 0,47s 0,494s 0,015s
30° 0,38s 0,47s 0,47s 0,34s 0,47s 0,426s 0,028s
40° 0,34s 0,35s 0,28s 0,29s 0,34s 0,32s 0,014s
60° 0,28s 0,34s 0,29s 0,22s 0,31s 0,288s 0,020s

Die Messwerte für die Fallzeit in Abhängigkeit des Winkels, für einen Besenstiehl der Länge 182cm und der Masse 485g, haben werden in dieser Tabelle wiedergegeben.

Winkel 1.Messwert 2.Messwert 3. Messwert 4. Messwert 5. Messwert Durchschnittswert Standardfehler
20° 0,65s 0,63s 0,71s 0,78s 0,78s 0,71s 0,031s
30° 0,65s 0,62s 0,56s 0,66s 0,53s 0,604s 0,025s
40° 0,60s 0,44s 0,56s 0,62s 0,47s 0,538s 0,036s
60° 0,41s 0,41s 0,44s 0,44s 0,47s 0,434s 0,011s

In dieser Tabelle stehen die Messwerte, welche wir unter einem Winkel von 20° mit einem Besenstiel der Länge 115,5cm ermittelt haben. An diesen Besenstiel wurden der Länge nach gleichmäßig DIN A4 Blätter angebracht. Sie sind die Grundlage für die Aussage, welchen Einfluss die Luftreibung auf die Fallzeit hat, da der Besen nun eine größere Fläche und somit theoretisch eine höhere Luftreibung besitzt.

Wert Besen präpariert
1 0,46s
2 0,5s
3 0,48s
4 0,51s
5 0,54s
0,498s

Computerprogramm

Wir haben das Zeitschrittverfahren mithilfe Qtiplot durchgeführt. Dabei haben wir so lange entwickelt, bis der Winkel 90° erreicht wurde. tabelle1.pdf

Syntax und Funktionen im Wiki

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