Beim Lösen
von experimentellen Aufgaben ist es erforderlich, den Wert einzelner physikalischer
Größen und speziell von Konstanten oder Zusammenhänge zwischen
physikalischen Größen auf experimentellem Wege zu ermitteln.
Die Lösungsschritte
beim Bearbeiten solcher Aufgaben sind weitgehend identisch mit denen beim
Experimentieren. Es geht
beim Experiment immer um:
Beispiel:
Bestimme experimentell die Fallbeschleunigung!
Vorbereitung:
Mithilfe des Weg-Zeit-Gesetzes der gleichmäßig beschleunigten
Bewegung kann der Wert für die Fallbeschleunigung experimentell bestimmt
werden:
|
|
![]() |
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Weg und Zeit für den freien Fall eines Körpers müssen gemessen
werden, um anschließend die Fallbeschleunigung berechnen zu können.
Um einen möglichst genauen Wert für g zu erhalten, sollte
die zu messende Fallzeit nicht zu klein sein. Deshalb ist ein möglichst
großer Fallweg zu wählen. Die Fallzeit wird mehrmals gemessen
und anschließend ein Mittelwert berechnet. Die Auslösung des
freien Falls erfolgt mit einem Magnetschalter, die Zeitmessung mit einer
elektronischen Uhr.
Durchführung:
Der Fallweg beträgt s = 0,95 m.
|
Messung Nr.
|
Zeit t in s
|
|
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
0,43
0,42 0,46 0,44 0,45 0,42 0,44 0,43 0,46 0,45 |
Auswertung:
Aus der Messreihe für die Zeit kann folgender Mittelwert berechnet
werden:
=
= 0,44 s
Für die Fallbeschleunigung erhält man damit:
g =
g =
Der experimentell ermittelte Wert stimmt gut mit dem Tabellenwert
(9,81
)
überein.