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Gleichmaessig beschleunigte Bewegung im Schuelerversuch

Mit diesem Aufbau können Schüler t/s- und s/v-Messwertpaare für die glm. beschleunigte Bewegung eines Wagens auf einer schiefen Ebene aufnehmen.

Inhalt

Versuchsaufbau
An das Pocket-Cassy ist die Schnittstellenkiste angeschlossen. Alternativ geht's mit Leybold „Timer S“

Alternativ ist der Aufbau mit # Timer-Box , # Timer-S oder # Zeitenkiste möglich.

Anschlussschema mit Timer S und Timer-Adapter

 

Startblock

Der Startblock dient bei der s-v-Messung lediglich als Startmarke, bei Aufnahme von t-s-Wertepaaren fungiert er als Startschalter. Der Block ist aus Fischertechnikteilen zusammengestellt und funktioniert wie folgt: An die Querstange ist per Krokodilklemme ein Kabel (rot) des Timer-Eingangs E angeschlossen. Der Fahrwagen besitzt am Ende einen Stift, der mit dem anderen Kabel (blau) von unten gegen die Querstange gerückt wird - das blaue und das rote Kabel sind also leitend verbunden. Zum Start entfernt man den blauen Stecker schnell nach unten, so dass einerseits der Kontakt unterbricht und andererseites der Wagen freigegeben wird. Die Kontaktöffnung wird von Cassy als Startsignal interpretiert.

Startlbock Startblock aus Fischertechnik

Befestigung Kombilichtschranke

Um die Kombilichtschranke bequem verstellbar an der Schiene befestigen zu können, wird ein Reiter aus dem Leybold-Set 337466 verwendet. Es ist vorgesehen, diese Halterung unten in die beiden Führungsnuten der Schiene einzuschieben. Dazu müssen allerdings jedesmal die Gummifüße entfernt werden und zudem lässt sich der Reiter nur schwergängig verstellen. Einfacher geht's, wenn die äußere Kante des Reiters entfernt wird (rechter Pfeil im Bild). Zum Befestigen der Lichtschranke ist ein Schraubendreher PH3 hilfreich.

rote Pfeile: die rechte Kante wurde entfernt, die linke belassen
Leybold Fahrbahn

Messwerte t/s

Messwerte einer Schülergruppe, Neigung der Schiene: 6,8 cm Höhendifferenz bei 1 m Schienenlänge.

s in m
t in s
0
0
0,2
0,80
0,3
0,97
0,4
1,14
0,5
1,27
0,6
1,39
0,7
1,49
0,8
1,61
0,89
1,70

 

Gemessene Beschleunigung 0,62 m/s²

Messwerte s/v

Desweiteren eignet sich der Versuchsaufbau, um die Momentangeschwindigkeit v in Abhängigkeit von s zu bestimmen. Die Höhendifferenz der Schiene betrug 6,8 cm bei 1m Schienenlänge.

s in m v in m/s k in √(m)/s
0 0
0,1 0,35 1,10
0,2 0,49 1,09
0,3 0,59 1,08
0,4 0,68 1,07
0,5 0,76 1,07
0,6 0,82 1,06
 
s in m v in m/s k in √(m)/s
0 0
0,1 0,35 1,11
0,2 0,51 1,13
0,3 0,62 1,13
0,4 0,71 1,13
0,5 0,8 1,13
0,6 0,86 1,11
0,7 0,93 1,11
0,8 0,99 1,11
s in m v in m/s k in √(m)/s
0 0
0,1 0,36 1,14
0,2 0,51 1,14
0,3 0,63 1,14
0,4 0,71 1,12
0,5 0,79 1,12
0,6 0,86 1,11
0,7 0,93 1,11
0,8 0,99 1,11
s in m v in m/s k in √(m)/s
0 0
0,1 0,33 1,04
0,2 0,47 1,05
0,3 0,58 1,06
0,4 0,67 1,06
0,5 0,74 1,05
0,6 0,81 1,05
0,7 0,88 1,05
0,8 0,94 1,05

 

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