[Pontifex Maximus]

Wir solln für Physik ein Arbeitsblatt mit einem Experiment zur Berechnung der Fallbeschleunigung erstellen.
Blöderweiße war ich gerade ein bisschen krank bzw nicht wirklich aufmerksam.
Kann mir schnell wer nen Versuch zur Berechnung der Fallbeschleunigung nennen samt nötige Formeln und so. thx

[Daric]

Ähm, mir fällt spontan ein:

Du lässt irgendwas, wovon du die masse gemessen hast aus 1m Höhe fallen (am besten hilft dir irgendwer). Die zeit die der Körper dafür gebraucht hat misst du. Dann lässt du den körper aus einer anderen höhe fallen und stoppst wieder die zeit. Alle ergebnisse schreibst du dann in einer tabelle auf.
Dann zeichnest du ein kathetisches Koordinaten-system (also mit x- & y-achse). In das trägst du an der x - achse die höhen ein und an der y- achse die zeiten. Dann dürftest du so ne art kurve erhalten und du musst als ergebniss hinschreiben, dass h ~ t² ist (höhe ist proportional zum quadrat der zeit)
Dann musst du irgendwas rechnen, was weiß ich aber leider nicht mehr genau, auf jeden fall muss am ende sowas rauskommen:

a (g) = 9,81 m/s² - das ist die Fallbeschleunigung.

hoff ich konnte ein bisschen helfen, ich weiß, es ist nicht viel, ist nur schon solange her, ich denke du findest das schon noch raus!

[Mence]

Hmm, ist natürlich auch die Frage, anhand was ihr die Fallbeschleunigung feststellen sollt. So wie Biff es geschrieben hat, gings schon, aber es gibt noch vieeele andere Methoden.

11. Klasse Gymnasium, oder? Wir habens vor den Ferien noch mit einem Federpendel gemessen, indem wir ein Gegenstand einer bestimmten Masse an einen Faden gehängt haben und den dann schwingen lassen haben. Während dessen haben wir dann die Zeit gestoppt und bist ungefähr 50 Schwingungen gezählt - dann noch bisserl rumrechnen mit der Formel

T² = 4 * π * l / g

wobei T die Periodendauer, l die Fadenlänge, π halt pi und g die Fallbeschleunigung ist.

Voraussetzung ist natürlich, dass ihr schon Schwingungen durchgenommen habt.

[walljumper]

g = s/t² is doch einfach

man lässt einen Körper fallen(die Masse spielt keine Rolle) misst die Strecke und die Zeit und setzt dann in obige Formel ein.

z.B s=20cm t= 0,14s

g = 0,2/0,14² = 10,2 m/s² is natürlich nicht so genau aber stimmt ungefähr

[Mence]

Das Problem ist halt, wie du schon gesehen hast, dass das Ergebnis dann extrem ungenau ist 10,2 m/s² ist schon extrem viel falsch, bei uns wurd schon bei hundertsteln Unterschied gemeckert ...

[Pontifex Maximus]

thx schon mal.

Ich werd mir mal das ansehen.
Schwingungen hatten wir gerade vielleicht nehm ich das würd irgendwie zum stoff passen.
Aber was kommt dann mit der formel raus?

T² = 4 * π * l / g

[Mence]

Lös sie halt nach g auf

g = 4 * π * l / T²

Der Rest ist ja wie ich beschrieben hab, l misst du einfach die Länge des Fadens (bis zum Schwerpunkt des Gewichts, das dranhängt!), T bekommst du auf die Weise raus, dass du das Pendel ~50 mal schwingen lässt, Zeit misst und dann die Zeit durch 50 teilst. WIE man auf die Formel kommt, weiß ich aber ned mehr genau, ist auch eine längere Prozedur

[Pyrokar]

Für die Formel mit den Schwingungen muss das Selbe herauskommen. Ich hab das jetzt nicht nachgerechnet.
Aber da wir den Ort (Erde), nicht wechseln, bleibt die Fallbeschleunigung immer gleich. Hat walljumper ja schon gesagt, die Masse spielt keine Rolle. So auch nicht, wie komplex die Formel ist. Die Fallbeschleunigung ändert sich nicht weil ich sie anders berechne.

Ich denk mal, darauf will euer Lehrer auch hinaus. Das Masse für den Fall des Falles ( ) keine Rolle spielt. Das ist nämlich ein toller Aha-Effekt.
Vorteilhaft wäre aber, dass du Kugeln nimmst oder so. Also etwas sich ähnelndes. Denn, dass bei einem Blatt Papier und nem Holzwürfel das vorher gesagte nicht gilt, ist klar. Hat aber nichts mit der Fallbeschleunigung selbst zu tun.

Beispielexperiment:

Geräte: Stoppuhr, 1 Kugel mit der Masse m (frei wählbar), 1 Kugel mit der Masse 2m (idealerweise eben das doppelte der 1. Kugel)

Durchführung:
- beide Kugeln aus 1 und 2 Meter Höhe fallen lassen, dabei Zeit stoppen, aufschreiben
- jeden Teilversuch 3mal machen -> Mittelwert bilden (is erste primitive Maßnahme gegen Abweichungen) -> insgesamt 12 Teilversuche

Auswertung:
-Diagramm mit x=t und y=h

naja, Rest dürfte sich eigentlich selbst erklären. Verhältnisse bilden un so (v).

Bei weiteren Fragen, immer raus damit.
Und, du kannst das ganz vielfältig erweitern, z.B. zwei Kugeln gleicher Masse mit unterschiedlichem Volumen usw.

Abweichungen wird es sicher geben, wegen den primitiven Möglichkeiten, die die Schule bietet, so ein Experiment durchzuführen. Dient ja eh mehr der Veranschaulichung.
Deshalb versteh ich Mence' Lehrer nich so ganz:

Das Problem ist halt, wie du schon gesehen hast, dass das Ergebnis dann extrem ungenau ist 10,2 m/s² ist schon extrem viel falsch, bei uns wurd schon bei hundertsteln Unterschied gemeckert ...

Bei Experimenten dieser Qualität liegt das eigentlich sogar noch sehr gut im Rahmen.
Wenn du jetzt aber von ner rein theoretischen Rechnung ohne eigenen Versuch ausgehst, dann versteh ich den Lehrer schon.

[Mence]

@Pyrokar:

Die Fallbeschleunigung ist eben nicht überall auf der Erde gleich, sondern für manche Orte unterschiedlich, das wollte er uns mit dieser Rechnung mit auf den Weg geben In der Formel kommt zudem gar keine Masse vor - deswegen ist ja klar, dass die Masse überhaupt keinen Einfluss auf die Fallbeschleunigung hat, sondern nur auf die Periodendauer T, da mit einem schwereren Gewicht die Frequenz kleiner wird. So komisch es auch klingt, damit kann man DEFINITIV die Fallbeschleunigung ausrechnen, glaubs mir :P Damit bekommst du den Wert nämlich auch im kleinen Rahmen extrem genau raus.

[walljumper]

Stimmt schon die Gewichtskraft wie mein Physiklehrer immer sagt ist nicht überall auf der Erde gleich, aber der unterschied ist enorm gering.
Die höhere Genauigkeit des Pendel versuchst resultiert aber auch nur aus einer größeren zurückgelegten Strecke, mein Versuch wird auch genauer wenn man die Strecke vergrößert er wird dann nur wesentlich aufwändiger.

[Pontifex Maximus]

danke ich werd mal das arbeitsblatt schreiben und wenn ich fragen hab werd ich sie rein posten.
Wenn ich fertig bin stell ich das ding nochmal online damit ich da keinen schrott mach.

[Pyrokar]

@Pyrokar:
So komisch es auch klingt, damit kann man DEFINITIV die Fallbeschleunigung ausrechnen, glaubs mir :P Damit bekommst du den Wert nämlich auch im kleinen Rahmen extrem genau raus.

Habe ich irgendwo was anderes behauptet?
Zeig mal bitte.

[Daric]

Ich seh schon, physik in der 11 wird wohl extrem lustig... Immoment bin ich 10.(.<-- kommt da jetzt eigentlich noch ein punkt hin? muss mal meinen deutschlehrer fragen )
Für so ein experiment sind also einfach nur ein körper, verschiedene Höhen und ne stoppuhr nicht mehr ausreichend... Na toll

[gast13]

Darf ich mal dazwischenhauen?
Ich habe hier mehrfach etwas von Schwingungen und Pendeln und abenteuerlichen (imo) Herleitungen gelesen, dabei war die Frage nur, wie man die Fallbeschleunigung berechnet. Dafür ist ausschließlich die (bereits erwähnte) Formel g= (ca.) 9,81 m/s² relevant.
Die Pendelbewegungen haben mit der Fallbeschleunigung eher wenig zu tun, sie hängen nur davon ab. Genauso verhält es sich mit der Beziehung zwischen Hangabtreibskraft und Erdanziehungskraft. Übertrieben ausgedrückt: Etwas geht von oben nach unten und in der Gleichung kommt g vor.

Btw.: Auch wenn die Ortsfaktor in unseren Breitengraden (sprich: die Beschleunigung, die ein Körper im freien Fall erfährt) stets 9,81 m/s² ist, so wird man diese Beschleunigung ausschließlich in einem Vakuum exakt messen können. Darin fällt ein Blatt Papier auch exakt gleich schnell wie eine Bleikugel, weil der Luftwiderstand Null ist.

Der Ortsfaktor ist übrigens nicht überall auf der Erde derselbe, weil die Erde nun einmal keine perfekte Kugel ist, sondern an den Polen abgeflacht, so dass man am Äquator am weitesten vom Erdkern entfernt ist und an den Polen am wenigsten weit. Des Weiteren muss man berücksichtigen, dass an den Polen die Erdkruste (die eine geringere Dichte als die inneren Schichten der Erde hat) dünner ist und sich somit das Phänomen ergibt, dass man an den Polen zwar näher am Erdmittelpunkt ist, aber nichtsdestoweniger beinahe die selbe Masse zwischen den eigenen Füßen und besagtem Mittelpunkt hat. Nach Newton (die Anziehungskraft zweier Körper ist proportional zu ihrer Masse geteilt durch das Quadrat ihrer Entfernung, Angaben ohne Gewähr...) erklärt sich somit der Unerschied in den Ortsfaktoren (daher auch der Name).
Schlagt mich, wenn ich hier was Entscheidendes überlesen habe...

[Pontifex Maximus]

Das g=9.81 hatten wir schon gelernt nur wir sollten jetz ein Arbeitsblatt mit einem Versuch herstellen mit dem Mann diese Formel "Bewesein" bzw herleiten kann.

[Pyrokar]

[...]
so wird man diese Beschleunigung ausschließlich in einem Vakuum exakt messen können. Darin fällt ein Blatt Papier auch exakt gleich schnell wie eine Bleikugel, weil der Luftwiderstand Null ist.

Schlagt mich, wenn ich hier was Entscheidendes überlesen habe...

*schlag* *nochmal schlag* Reicht nicht?
Das ist ein Experimentaufbau für die Schule. Deshalb hab ich von nem Blatt Papier abgeraten. Oder nein, ich wechsel die Schule. Wo gehst du zur Schule? Und wie ist eure Ausstattung sonst noch so, nebst der Vakuumkammer?

Nimm mir die Ironie nicht krumm, ok? Is mir nur grad so eingefallen.

[Minatron]

Hier schreiben Leute, daß die Masse beim freien Fall eines Gegenstandes keinen Einfluß hat. Vielleicht ist meine Schulzeit ja zu lange her, aber bei uns war es durchaus entscheidend, ob du eine Feder aus 1000 m Höhe oder einen Stahlkugel aus 10 cm auf den Kopf bekommen hast!!! Denkt mal drüber nach. Und ganz nebenbei die Stahlkugel von, na sagen wir mal 5 kg Gewicht, schlägt aus mehreren hundert Metern Höhe mit einigen Tonnen auf die Erde auf... gut, wenn man dann einen Regenschirm hat!!!

[gast13]

@ Minatron: Für die Fallbeschleunigung ist die Masse völlig unwichtig...
Der Aufprall ist eine ganz andere Sache, aber in diesem "Fall" völlig egal.
Außerdem (Achtung, Klugscheißer) kann eine Stahlkugel, die eine Masse von 5 Kg hat, nicht mit soundsoviel Tonnen aufschlagen, egal, wie lange sie gefallen ist. Sie kann höchstens beim Aufprall eine Kraft ausüben, die der Kraft entspricht, die auf einen ruhenden tonnenschweren Körper wirkt...

*schlag* *nochmal schlag* Reicht nicht?

*schonganzdickebeuleamkopfhat*
Aaaargh! Wusste ich doch, dass Denken nicht so meine Stärke ist...

*Ähem* (Versuch eines konstruktiven Beitrags)

Schule? Habsch längst hinter mir... Merkt man, oder?

Jeder Mensch hat das Recht dumm zu sein. Manche machen von diesem Recht leider zu häufig Gebrauch.

Aye. (ich meine jetzt mich)

[Pyrokar]

@Archol: Wow, geiler Link. Auf so ne Idee muss man erst mal kommen. Als ich was von Soundkarte gelesen hab, hab ich erst gedacht, das hat ein verückter geschrieben.
Dann hat's zwar gedämmert, aber dass die Ausführung so professionell mit dem Summer geplant wird, ist echt kreativ.

Also Maximus, wenn du was ausgefallenes suchst, was bestimmt keiner in deiner Klasse hat, organisier nen Laptop, Goldwave oder ähnliches Rec-Programm, ein Micro und deine 1 ist dir sicher. Lehrer stehen a) auf Ausgefallenes und b) auf Technisches.

Und ein §dito für Archol zur Antwort auf Minatron.