Versuchsprotokoll. Untersuchung der Bewegung eines Gleiters auf der Luftkissenbahn

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1 Versuchsprotokoll Untersuchung der Bewegung eines Gleiters auf der Luftkissenbahn Autoren: Anderson, Peter SYI101-Gruppe1 Müller, Petra SYI101-Gruppe1 Sonderman, Xaver SYI101-Gruppe1 Datum:

2 Inhaltsverzeichnis 1 Fragestellung Vorbetrachtungen Geräte Aufbau Durchführung Beobachtungen und Messwerte Auswertung der Ergebnisse Resultat Fehleranalyse Literatur- und Quellenverzeichnis...6 Hinweis: Dieses so genannte Musterprotokoll zeigt die erforderlichen Gliederungspunkte (1-10), welche vorhanden sein müssen. Unter der jeweiligen Überschrift stehen Hinweise und Erläuterungen welche diesen Punkt betreffen in kursiv. Manches trifft auf ihren speziellen Versuch zu, manches nicht. Darüber hinaus sind beispielhafte Darstellungen gezeigt, wie man einen solchen Punkt ausgestalten kann und welches Niveau an dieser Stelle erwartet wird. Wenn ein Protokoll als Leistungsnachweis erbracht werden soll, dann wird es entweder als ausgedrucktes Exemplar in einem Hefter mit Klarsichthülle (vorn) abgegeben oder als PDF-Datei in ein angegebenes Verzeichnis kopiert. Andere Dateiformate können wegen zu erwartender Inkompatibilitäten nicht akzeptiert werden.

3 Fragestellung 1 Fragestellung (Worum geht es in diesem Versuch? Was soll untersucht werden?) Beispiel für eine Fragestellung In dem Versuch werden die Zeiten gemessen, welche der Gleiter für das Durchlaufen einer bestimmten Stecke benötigt. Die Erfahrung zeigt, dass wenn die Geschwindigkeit nicht verändert wird, für größere Strecken längere Zeiten benötigt werden. Da sich der Gleiter auf dem Luftkissen annähernd reibungsfrei bewegt, wird vermutet, dass die Wegstrecken zu den benötigten Zeiten direkt proportional sind, mit der Geschwindigkeit als Proportionalitätsfaktor. 2 Vorbetrachtungen (Hier können Vorüberlegungen, die zum Verständnis des Versuches notwendig und hilfreich sind notiert werden.) 3 Geräte (Aufzählung der für den Versuch erforderlichen Geräte, Vorrichtungen und Messmittel in der exakten technischen Benennung) Lfd. Nr. Gerät (Benennung) Inventar-Nr. Anzahl Bemerkungen 01 Fahrbahn 999-PH Stativ 999-PH Aufbau (Skizze des Versuchsaufbaus. Beschränkung auf das Wesentliche. Es müssen die im Punkt Geräte verwendeten Benennungen auftauchen) Beispiel eines Versuchsaufbaus als Fotografie oder Herstellerbild (phywe). Seite 3 von 6

4 Durchführung 5 Durchführung (Verbale Beschreibung des Experiments, technisch präzise, knapp und eindeutig.) Beispiel für eine Versuchsbeschreibung. Eine Luftkissenbahn besteht aus einem Vierkantrohr. Aus den Düsen in den beiden oberen Seiten entströmt die von einem Gebläse (nicht abgebildet) eingeleitete Luft. Der Schlitten schwebt so auf einem Luftkissen und kann sich nahezu reibungsfrei bewegen. Der Schlitten wird in der Startvorrichtung mit Hilfe eines gespannten Gummibandes reproduzierbar in Bewegung gesetzt. Nach Verlassen der Startvorrichtung gleitet der Schlitten unbeeinflusst weiter und durchläuft eine Messstrecke. Zwei Lichtschranken steuern einen Zeitmesser, so dass die Zeit des Schlittens zum Durchlaufen der Messstrecke ermittelt werden kann. Durch Verschieben der Lichtschranken kann die Länge der Messstrecke verändert werden. 6 Beobachtungen und Messwerte (Sinnvolle, tabellarische Darstellung der gewonnenen Messwerte, welche physikalische Größe wurde gemessen, die Zahlenwerte sollen leicht lesbar sein, die Maßeinheit muss angegeben sein. Besonderheiten bei der Messung müssen dokumentiert werden. Beobachtungen werden verbal formuliert.) Beispiel für eine Tabelle mit Messwerten. Messwerte: s/m 0,00 0,15 0,30 0,45 0,60 0,75 t 1 /s 0,00 0,30 0,66 0,92 1,22 1,55 t 2 /s 0,00 0,31 0,65 0,92 1,24 1,54 t 3 /s 0,00 0,30 0,63 0,91 1,21 1,53 Mittelwert tm/s 0,00 0,30 0,65 0,92 1,22 1,54 (Beachten Sie folgende messtechnische Grundbegriffe: Messgröße (z.b. Länge Kraft, Beschleunigung...) Messgegenstand (z.b. Prüfling, Probe, Körper, ) Anzeige (z.b. Zeigerstand, Ziffern der Digitalanzeige, ) Messwert (Anzeigewert und Maßeinheit z.b. 35 ma) Messergebnis (eventuell erst nach einer Berechnung erhaltenes Resultat.) Messbereich (Teil eines Anzeigebereichs mit garan- Seite 4 von 6

5 Auswertung der Ergebnisse tierter d.h. bekannter Messunsicherheit.) Messunsicherheit oder Messfehler (Maß für die zufällige und systematische Messabweichung) Messempfindlichkeit (Quotient aus der Änderung der Anzeige und Änderung der Messgröße) 7 Auswertung der Ergebnisse (Diagramme werden als Computerausdruck (z.b. Excel) oder von Hand auf Millimeterpapier angefertigt. Die Koordinatenachsen sind vollständig zu beschriften, d.h. mit physikalischer Größe / Maßeinheit versehen. Messpunkte sind deutlich zu setzen. Wenn eine Ausgleichkurve gezeichnet wird, ist diese mit einem Kurvenlineal oder geeigneten Softwaremitteln (Regressionskurve) zu erstellen. Keinesfalls werden die Messpunkte mit einem Lineal verbunden. Bei mehreren Kurven in einem Diagramm werden verschieden Symbole für die Messpunkte verwendet. Gegebenenfalls kann eine Legende in das Diagramm gesetzt werden.) Versuch 1: Weg-Zeit-Diagramm s / m 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 t / s 8 Resultat (In Auswertung der Ergebnisse, speziell auch der grafischen Darstellungen ist ein Lehrsatz, eine Definition oder ein gefundenes oder bewiesenes Gesetz zu formulieren und ggf. eine physikalische Gleichung aufzustellen. Wenn eine Hypothesenbildung erfolgte (s.o.) dann sollte hier die Überprüfung dieser geschehen. Sollte sich eine Hypothese widerlegt werden oder sollten keine sinnvollen Ergebnisse erkennbar sein, dann steht hier eine ausführliche Diskussion. ) Beispiel: Bei der geradlinig, gleichförmigen Bewegung legen die Körper in gleichen Zeiten gleiche Wegstrecken zurück. Seite 5 von 6

6 s m s ( t) = v t oder v = t s Gl. (1) Fehleranalyse (Ggf. stehen hier die Erkenntnisse die unmittelbar aus dem Experiment folgen. Welche weiteren Schlussfolgerungen sind zu ziehen? Welche Verbesserungen der Experimentieranordnung oder der Durchführung lassen sich finden? Welche neuen Fragestellungen müssen untersucht werden?) 9 Fehleranalyse (Da bei einer Messung nie die wahren Werte ermittelt werden können muss das Ergebnis mit der Angabe der Fehlergrößen einhergehen. Die Fehlerbetrachtung (systematische und zufällige Fehler bzw. größter Fehler) erfolgt durch Aufzählen und Angabe der Größe des Einflusses und der Richtung des Wirkens des Fehlers.) 10 Literatur- und Quellenverzeichnis [1] Tafelwerk [2] Metzler-Oberstufenphysik Seite 6 von 6