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Beschreibung:
Ein Massestück setzt über einen Faden, an dem es hängt, eine Scheibe in Drehbewegung, auf der zusätzliche Massestücke befestigt werden können. Dabei wird für verschiedene Massen am Fadenende die Zeit  der Scheibe gemessen, die die Scheibe aus dem Stillstand für eine Umdrehung benötigt.

Fragen zur Vorbereitung:

  • Welchen Größe ist für die Änderung der Winkelgeschwindigkeit verantwortlich? Welche Ursache/welchen Ursprung hat diese Größe in diesem Versuch?
  • Wie groß ist die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe zu Beginn der Drehbewegung, wie groß ist sie nach einer Umdrehung der Scheibe? Wie erhält man daraus die Winkelbeschleunigung? (Tipp: die Formeln ähneln denen der geradlinig gleichmäßig beschleunigten Bewegung)

 

 

Aufgaben:

(1) Messreihen (m, T) für 2 unterschiedliche Verteilungen (Anzahl und Anordnung¹) der Zusatzmassestücke auf der Scheibe aufnehmen

(2) Auswertung: Drehmoment M und Winkelbeschleunigung α berechnen, Diagramm M=f(α) und Formel.

(3) Bestimmung und Definition/Erläuterung des Proportionalitätsfaktors.
(4) Definition/Erläuterung des Themas

(5) Angabe des Messfehlers (qualitativ und quantitativ)
(6) Themenbezogene Übungsaufgaben

 

Fußnoten:

¹ Die Zusatzmassestücke sind so anzuordnen, dass die Scheibe durch sie nicht zusätzlich beschleunigt oder gebremst wird.

 

² Bei diesem Experiment wird auch das Massestück am Fadenende mit beschleunigt. Unterhalb des o.a. Wertes kann dieser Einfluss jedoch ohne große Genauigkeitseinbußen in der Auswertung ignoriert werden (Fehler unter 5%).