Seminar und Praktikum zur Didaktik der Physik
Versuchskarte zu experimentellen Themen
 

Datum: 19.09.2007


Titel: Beschleunigung CASSY


 

 


unilogo.gof

Versuchsnr.:


Namen: Sylvia Hagmayer und Axel Frey


Gruppe: C


DP Physik


 

Versuchsaufbauten
mit Parametern

  

 

Der Luftkissengleiter wird auf die Luftkissenbahn gesetzt und 

mit Gewichten versehen, Der Luftkissengleiter wurde mit bis zu 10g beschwert und das beschleunigende Gewicht betrug maximal 50g. siehe Resultate.

Die Luftkissenbahn wird mit dem Gebläse verbunden.

Der Faden verläuft über eine Umlenkrolle vom Gleiter zu den beschleunigenden Gewichten.
Das CASSY kann nun wie in der Beispieldatei „Newton“ den Weg s  über die Zeit t auftragen. (Somit natürlich auch Geschwindigkeit v über t und Beschleunigung a über

Geräte
mit Firmenangabe

  • CASSY mit zugehöriger Umlenkrolle
  • Luftkissenbahn mit Gebläse
  • Luftkissengleiter
  • Wägstücke 
  • Faden
  • Stativstange und zugehörige Klemmen

 

Durchführung

Die Beschleunigende Kraft kann mit Hilfe der Wägstücke variiert werden, am besten bei konstanter Masse des Luftkissengleiters. d.h. alle Gewichte werden stets mitbeschleunigt und „umgesetzt“ vom Luftkissengleiter zum Antriebsgewicht

 

Oder man Variiert die Masse des Gleiters mit Hilfe von Wägstücken und lässt die beschleunigende Kraft konstant.

Die Messung und der Versuch sollten möglichst gleichzeitig gestartet werden, also der Luftkissengleiter sollte zu dem Zeitpunkt losgelassen werden, an dem die Messung des CASSY am Computer gestartet wird.

Besser: erst CASSY, dann Messung starten und anhand der t-s- und t-v-Diagramme den Startzeitpunkt bestimmen.

Resultate
möglichst quantitative

Das CASSY liefert recht gute Schaubilder für den Weg s und die Geschwindigkeit v in Abhängigkeit von der Zeit t (die Schaubilder für a über t sind allerdings nur schwer zu interpretieren,

hängt von der Integrationszeit (10ms – 200 ms) ab). A sollte aus der Steigung des t-v-Diagramms bestimmt werden, hast Du unten erwähnt

Diese eignen sich sehr gut um die Grundgleichung der Mechanik: F= m · a   zu überprüfen. Wenn man eine Tabelle anfertigt, kann diese Gleichung mit Hilfe der Ergebnisse des CASSY auch hergeleitet werden.

Bemerkungen
&
Tricks

Die Gesamtmasse sollte gegenüber der beschleunigenden  Masse groß gewählt werden, so dass die Beschleunigung nicht zu groß wird und vom CASSY besser aufgenommen werden kann. Werden die Messabstände zu kurz gewählt so verfälschen Unregelmäßigkeiten wie Schwingungen die Messwerte evtl. drastisch (für die Beschleunigung treten negative Werte auf!!).
Da sich die Wegparabel und die lineare Zunahme der Geschwindigkeit im Gegensatz zur konstanten Beschleunigung meist sehr gut zeigen, empfiehlt es sich evtl. die Beschleunigung nicht mehr auftragen zu lassen, sondern auf  Grund der Geschwindigkeitsgeraden auf eine konstante Beschleunigung zu schließen.

Literatur

Dorn-Bader, Physik Oberstufe/ Sek II, Schroedel-Schulbuchverlag