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Grund­glei­chung der Me­cha­nik

Ma­te­ria­li­en:

  • Smart­pho­ne mit App zur Er­fas­sung der Mess­wer­te
  • Evtl. Lap­top (zur er­wei­ter­ten Aus­wer­tung der Daten)
  • Schie­fe Ebene und Wagen ver­schie­de­ner Masse
  • Waage zur Mas­sen­be­stim­mung

Auf­ga­ben­stel­lung:

Füh­ren Sie die Mes­sung auf dem Ar­beits­blatt durch und be­stä­ti­gen Sie damit die Grund­glei­chung der Me­cha­nik

Hin­wei­se:

Auf­nah­me der Werte mit Me­cha­nikZ:

Abbildung Aufnahme der Werte mit MechanikZ

Ar­beits­blatt:

Abbildung Körper auf schiefer Ebene

Um die Grund­glei­chung der Me­cha­nik zu be­stä­ti­gen, kann der fol­gen­de Ver­such durch­ge­führt und aus­ge­wer­tet wer­den.

Ein Kör­per der Masse m (be­ste­hend aus einem Wagen und einem Smart­pho­ne) wird auf eine schie­fe Ebene ge­stellt (s. rechts).

Mit einem Fe­der­kraft­mes­ser wird für eine be­stimm­te Masse (be­ste­hend aus Wagen-, Smart­pho­ne- und Zu­satz­mas­sen) die be­schleu­ni­gen­de Kraft F be­stimmt. An­schlie­ßend wird der Wagen los­ge­las­sen und mit dem Smart­pho­ne die Be­schleu­ni­gung a ge­mes­sen.

Dies wird für ver­schie­de­ne Nei­gun­gen der schie­fen Ebene wie­der­holt! (min­des­tens 4 ver­schie­de­ne Nei­gun­gen!)

Pro Nei­gung sol­len dabei 5 Mes­sun­gen durch­ge­führt und dar­aus je­weils der Mit­tel­wert ge­bil­det wer­den! Eben­falls soll er­mit­telt wer­den, wie stark die Werte für a um die­sen Mit­tel­wert schwan­ken

Tabelle Messwerte

Auf­ga­be:

  1. Er­stel­le aus den Mit­tel­wer­ten ein F-a-Dia­gramm und be­stim­me die Stei­gung des Dia­gram­mes!
  2. Ver­glei­che mit der Masse des Kör­pers!
  3. For­mu­lie­re aus­ge­hend von Dei­nen Mes­sun­gen einen Er­geb­nis­satz!

Teilt euch dazu in 3 Grup­pen ein und un­ter­teilt diese Grup­pen in je­weils 2er Teams! Jede Grup­pe führt den Ver­such für eine be­stimm­te Masse m durch! Ach­tet dar­auf, dass jede Grup­pe eine an­de­re Ge­samt­mas­se ver­wen­det. Ach­tet dar­auf, dass die Ein­zel­mes­sun­gen von ver­schie­de­nen Teams durch­ge­führt wer­den um Feh­ler in der Ab­le­sung zu mi­ni­mie­ren!

 

Grund­glei­chung der Me­cha­nik: Her­un­ter­la­den [docx][1 MB]

 

Wei­ter zu Dy­na­mik der Kreis­be­we­gung