Mechanik
Translationsbewegungen des Massenpunktes P1.3.5 Freier Fall P1.3.5.3 Freier Fall: Vielfach-Zeitmessung mit der g-Leiter P1.3.5.4 Freier Fall: Aufzeichnung und Auswertung mit VideoCom
P1.3.5.4
P1.3.5.3
Freier Fall: Aufzeichnung und Auswertung mit VideoCom (P1.3.5.4)
Kat.-Nr.
Bezeichnung
529 034
g-Leiter
1
337 46
Gabellichtschranke
1
501 16
Verbindungskabel 6-polig, 1,5 m
1
524 013
Sensor-CASSY 2
1
524 074
Timer S
1
524 220
CASSY Lab 2
1
337 47USB
VideoCom USB
1
300 59
Kamerastativ
1
337 472
Fallkörper zu VideoCom
1
336 21
Haltemagnet mit Muffe
1
300 01
Stativfuß, groß, V-förmig, 28 cm
1
300 46
Stativstange, 150 cm, 12 mm Ø
1
300 41
Stativstange, 25 cm, 12 mm Ø
1
301 01
Leybold-Muffe
1
501 38
Experimentierkabel, 200 cm, schwarz
4
zusätzlich erforderlich: PC mit Windows XP/Vista/7 zusätzlich erforderlich: PC mit Windows 2000/XP/Vista/7
1 1
Bei der punktweisen Erfassung der Messwerte zu einem Weg- ZeitDiagramm des freien Falls kann die Abhängigkeit des Ergebnisses von Versuchsparametern wie der Anfangsgeschwindigkeit oder der Fallhöhe nur mit großem Zeitaufwand untersucht werden. Einfacher werden diese Untersuchungen, wenn die gesamte Messreihe eines Weg-Zeit-Diagramms in einem Messvorgang mit dem Computer aufgezeichnet wird. Im Versuch P1.3.5.3 fällt eine Leiter mit mehreren Sprossen durch eine Gabel-Lichtschranke, die zur Messung der Verdunklungszeiten an das Computerinterface CASSY angeschlossen ist. Die Messung ist äquivalent zu einer Messung, bei der ein Körper durch mehrere äquidistante Lichtschranken fällt. Die Höhe des Fallkörpers entspricht der Sprossenbreite. Die Messdaten werden mit CASSY Lab aufgezeichnet und ausgewertet. Aus den Verschlusszeiten und der Sprossenbreite werden die Momentangeschwindigkeiten v berechnet und in einem Geschwindigkeits- Zeit-Diagramm v(t) dargestellt. Die Messpunkte können durch eine Gerade v (t ) = v 0 + g ⋅ t g: Fallbeschleunigung beschrieben werden, wobei v0 die Anfangsgeschwindigkeit ist, die die Leiter beim Passieren der Lichtschranke mit der ersten Sprosse hat. Im Versuch P1.3.5.4 wird die Bewegung eines Fallkörpers in Abhängigkeit von der Zeit mit der einzeiligen CCD-Kamera VideoCom verfolgt und mit der zugehörigen Software ausgewertet. Die Messreihe wird direkt als Weg-Zeit-Diagramm h(t) dargestellt. Es kann durch den allgemeinen Zusammenhang s = v0 ⋅ t +
1 g ⋅ t2 2
beschrieben werden.
Freier Fall: Vielfach-Zeitmessung mit der g-Leiter (P1.3.5.3)
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