Fachsprache Physik: Bewegung Seit 2013 wird im Studienkolleg eine neue Versuchsanordnung benutzt. Eine angepasste Übung dazu finden Sie HIER
Versuch zur Messung der Weg-Zeit-Abhängigkeit bei Einwirkung einer konstanten Kraft bei einer geradlinigen Bewegung
1. Versuchsaufbau
Um den oben gezeigten Versuchsaufbau sprachlich zu beschreiben, sind einige Verben hilfreich. Wenn Sie die Verben noch nicht kennen, geben Sie ein Fragezeichen in das Eingabefeld ein und verlassen das Feld mit der Tabulatortaste. Wiederholen Sie die Übung einmal sofort danach und einmal nach einigen Stunden oder Tagen!
Ein Gleiter sich nahezu reibungsfrei auf einer Schiene. Er wird an einer Seite durch einen Haltemagneten . An der anderen Seite des Gleiters ist ein Faden , der über eine Umlenkrolle am anderen Ende der Fahrbahn . Am freien Ende des Fadens ein Massestück. Durch dieses Massestück wird über das Seil eine Zugkraft auf den Wagen , die der Gewichtskraft des Massestücks entspricht, solange der Gleiter sich nicht bewegt.
Auf der Fahrbahn sind an verschiedenen Stellen zwei Lichtschranken , die mit dem Taster und einer elektronischen Uhr sind. Ein Gebläse sorgt dafür, dass Luft durch die Löcher auf der Oberseite der Fahrbahn und so den Gleiter leicht anhebt. Dadurch bewegt sich der Gleiter nahezu reibungsfrei. Der Stromkreis des Haltemagneten ist zunächst . Der Stromkreis, in dem sich die Uhr , ist am Morsetaster .
2. Versuchsablauf
Wenn man die Taste des Morsetasters , dann wird der Stromkreis, in dem der Haltemagnet liegt, und der Wagen setzt sich in Bewegung. Gleichzeitig wird der zweite Stromkreis, in dem sich die Stoppuhr und die Lichtschranke , und die Uhr beginnt zu . Wenn der Gleiter die Lichtschranke , wird dieser Stromkreis und die Uhr stehen.
Nun man die Zeit ab, die der Wagen hat, um die Strecke bis zur Lichtschranke .
Der Versuch wird mehrmals , wobei der Abstand zwischen dem Wagen und der Lichtschranke jeweils um 5 cm wird.
Anmerkung: Seit 2014 benutzen wir im Studienkolleg eine elektronische Uhr, die verschiedene Zeiten messen kann. Beschreiben Sie, welche Zeiten Sie bei diesen Versuchen noch gemessen haben!
In der folgenden Abbildung können Sie den Versuch am Bildschirm ausprobieren.
Mit der Maus können Sie die Lichtschranke in Schritten von jeweils 5 mm verschieben. Verschieben Sie die Lichtschranke in Schritten von jeweils 50 mm und registrieren Sie die Ergebnisse am besten in Form einer Tabelle oder in einem sinnvollen Diagramm. (Sollte sich das Programm "aufhängen", laden Sie die Seite einfach neu!)
Benutzen Sie für diesen Versuch bitte die ANIMATION VON WALTER FENDT.
B. Versuch zur Messung der Weg-Zeit-Abhängigkeit bei einer Translationsbewegung ohne Krafteinwirkung
Wenn der Gleiter die erste Lichtschranke passiert hat, wird das Massestück von einem Teller aufgefangen. Jetzt wirkt keine Zugkraft mehr auf den Gleiter, so dass er sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Wenn der Gleiter die zweite Lichtschranke erreicht, startet die zweite Stoppuhr. Sie läuft, solange der Gleiter die Lichtschranke passiert. Die Länge des Gleiters beträgt 10 cm.
Wir messen die Zeit, die der Wagen benötigt um eine Strecke von 10 cm mit konstanter Geschwindigkeit zurückzulegen.
