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Prüfversuch an der Rollbahn
AFBEine Gruppe prüft den Energieerhaltungssatz mit einem Wagen (250 g), auf dem eine 5,0 cm breite Fahne steckt. Der Wagen startet aus der Ruhe in verschiedenen Höhen \(h\) auf einer geneigten Fahrbahn. Am Ende der Fahrbahn misst eine Lichtschranke, wie lange die Fahne den Lichtstrahl unterbricht (M1). Es gilt \(g=9{,}81\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}\).
M1Messreihe
| Starthöhe \(h\) in cm | 10 | 20 | 30 | 40 |
|---|---|---|---|---|
| Verdunkelungszeit \(t\) in ms | 36,4 | 25,8 | 21,1 | 18,3 |
- Nenne die Größe, die die Lichtschranke misst, und die Größe, die die Gruppe daraus zuerst berechnet.Tipp a)
Die Lichtschranke ist eine Uhr. Aus Fahnenbreite und Zeit lässt sich eine Bewegungsgröße bestimmen.
- Lies aus M1 die Verdunkelungszeit für die Starthöhe 30 cm ab.Tipp b)
Suche in der oberen Zeile 30 cm.
- Gib die Energieumwandlung an, die mit diesem Versuch geprüft wird.Tipp c)
Welche Energieform hat der Wagen am Start, welche an der Lichtschranke?
- Berechne für die Starthöhe 30 cm die Geschwindigkeit, die Bewegungsenergie, die Lageenergie und den Quotienten \(E_{\text{kin}}:E_{\text{pot}}\) in Prozent.Tipp d)
Einheiten zuerst umrechnen: 5,0 cm = 0,050 m, 21,1 ms = 0,0211 s, 250 g = 0,250 kg, 30 cm = 0,30 m.
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Holzkugel gegen Styroporkugel
AFB3
Videoanalyse eines Fadenpendels
AFB4
Ist die Masse egal?
AFB5