Protokoll zum Versuch Atwoodsche Fallmaschine:
Theoretische Grundlagen und Versuchsaufbau -
Bei diesem Versuch werden an einer drehbargelagerten Scheibe zwei Gewichte miteinander mit einer Schnur aufgehängt. Wenn die Gewichte unterschiedlich gewählt wurden, wirkt auch eine unterschiedliche Kraft an ihnen, die sie beschleunigt. Die resultierende Kraft ist FR = F1 - F2.
Inhaltsverzeichnis
- Theoretische Grundlagen und Versuchsaufbau
- Versuch 1
- Durchführung
- Ergebnisse
- Versuch 2
- Durchführung
- Ergebnisse
- Interpretation
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieser Versuch zielt darauf ab, das zweite Newtonsche Axiom zu verifizieren, indem eine Atwood'sche Fallmaschine verwendet wird. Durch die Analyse der Bewegung von Gewichten unterschiedlicher Masse unter dem Einfluss der Gravitationskraft soll die Gültigkeit des Prinzips F = m·a, also die Proportionalität von Kraft und Beschleunigung, experimentell nachgewiesen werden.
- Theoretische Grundlagen der Atwood'schen Fallmaschine
- Experimentelle Bestimmung der Beschleunigung
- Analyse der Messdaten und Fehlerbetrachtung
- Verifizierung des zweiten Newtonschen Axioms
Zusammenfassung der Kapitel
Theoretische Grundlagen und Versuchsaufbau
Das Dokument erläutert zunächst die theoretischen Grundlagen der Atwood'schen Fallmaschine, ein System bestehend aus zwei Gewichten, die über eine Rolle verbunden sind. Die Formel für die Beschleunigung des Systems wird hergeleitet, wobei das Trägheitsmoment der Rolle berücksichtigt wird.
Versuch 1
Der erste Versuch beinhaltet die Messung der Fallzeit von zwei Gewichten unterschiedlicher Masse, wobei das schwerere Gewicht mit einem Zusatzgewicht beladen wird. Durch verschiedene Zusatzgewichte und Messstrecken werden mehrere Messungen durchgeführt, um die Beschleunigung des Systems zu bestimmen.
Versuch 2
Im zweiten Versuch wird das Zusatzgewicht nach Durchlaufen der Beschleunigungsstrecke abgestreift. Die Zeit für eine weitere Strecke wird gemessen, um die erreichte Geschwindigkeit zu ermitteln. Dieser Versuch soll die Gültigkeit der Formel v = √2s₁a, die die Beziehung zwischen Geschwindigkeit, Beschleunigungsstrecke und Beschleunigung beschreibt, überprüfen.
Schlüsselwörter
Atwood'sche Fallmaschine, Newtonsche Axiome, Beschleunigung, Trägheitsmoment, Gewichtskraft, Fallzeit, Geschwindigkeit, Messfehler, Fehlerfortpflanzung, Experimentelle Verifizierung.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Zweck des Versuchs mit der Atwoodschen Fallmaschine?
Der Versuch dient der experimentellen Verifizierung des zweiten Newtonschen Axioms (F = m · a).
Wie ist eine Atwood'sche Fallmaschine aufgebaut?
Sie besteht aus zwei Gewichten, die über eine Schnur an einer drehbar gelagerten Rolle aufgehängt sind.
Warum wird das Trägheitsmoment der Rolle berücksichtigt?
Die Rolle selbst besitzt eine Masse und einen Widerstand gegen Beschleunigung, was die resultierende Beschleunigung des Systems beeinflusst.
Wie wird die Geschwindigkeit im zweiten Versuchsteil ermittelt?
Nachdem ein Zusatzgewicht abgestreift wurde, bewegt sich das System mit konstanter Geschwindigkeit weiter, die durch Zeitmessung über eine feste Strecke bestimmt wird.
Welche Rolle spielt die Fehlerrechnung in diesem Protokoll?
Die Arbeit umfasst eine Analyse von Messfehlern und die Anwendung der Fehlerfortpflanzung, um die Genauigkeit der Ergebnisse zu bewerten.
- Citar trabajo
- Jan Hoppe (Autor), 2007, Atwoodsche Fallmaschine, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/176237
