Der Versuch erfordert sehr sorgfältiges Arbeiten, damit die Chance besteht, Messwerte zu erhalten, die eine Gesetzmäßigkeit erkennen lassen. Insbesondere ist leider zu prüfen, ob die beiden Lichtschranken 'zueinander passen', also zu kontrollieren, ob sie ähnliche Geschwindigkeiten messen.
Aufbauhinweise: dokspeicher.de/125795/
Die klassischen Fahrbahnversuche zur Impulserhaltung lassen sich nicht nur auf der Luftkissenfahrbahn durchführen sondern auch - im Schülerversuch - auf einer Metallfahrbahn.
Geräteauswahl
Metallschiene | 46081 |
Kombilichtschranke, 2x | 337462 |
CassyLab1 oder 2 | 524200 oder 524220 |
Pocket-Cassy o.ä. | 524009 |
Timer-S (oder Timer-Box) oder Schnittstellenkiste |
Zum Aufbau: Damit der Einfluss der Reibung nicht übermäßig groß wird, ist der Abstand zwischen den Lichtschranken auf maximal 20 cm zu begrenzen.
a) Messwerte zur oben dargestellten Situation mit zuächst ruhenden Wagen
Wagen 1 | Wagen 2 | |
m in kg | 0,100 | 0,198 |
v in m/s | -0,326 | 0,155 |
p in Ns | -0,033 | 0,033 |
b) Messwerte zu zwei gegeneinander fahrenden Wagen
Wagen 1 | Wagen 2 | |
m in kg | 0,100 | 0,198 |
v in m/s | 0,40 | -0,38 |
p in Ns | 0,040 | -0,075 |
v' in m/s | -0,61 | 0,13 |
p' in Ns | -0,061 | 0,026 |
vorher: p = 0,040 Ns + (-0,075) Ns = -0,035 Ns
nachher: p' = -0,061 Ns + 0,026 Ns = - 0,035 Ns
Anmerkung: eine nicht ganz waagerecht stehende Schiene, ein schräg sitzendes Unterbrecherfähnchen, eine nicht ganz rund rollende Achse etc. lassen die Werte schlechter werden, p und p' weichen aber in der Regel um nicht mehr als 10% voneinander ab. Insbesondere die erste Situation mit den zunächst ruhenden Wagen, ergibt gute Resultate.
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