Praktikum: Untersuchung einer Schaukel
Untersuchungsauftrag: Wovon hängt die Frequenz einer Schaukel ab?
- Untersuchen Sie experimentell, wovon die Frequenz, bzw. die Schwingungsdauer der Schaukel abhängt.
Mögliche Beeinflussungen durch:
- Masse [math]m[/math]
- Amplitude [math]\hat y[/math]
- Reibung
- Antrieb
- Sitzen oder Stehen.
Man darf immer nur eine Größe variieren und dann jeweils die Periode messen. Misst man z.B. für verschiedene Amplituden die Periode erhält man einen Zusammenhang zwischen Amplitude und Periodendauer, der streng genommen nur für die gewählte Länge, Masse usw. gilt.
Ändert sich die Periode bei Variation einer Größe nicht, so ist sie davon unabhängig.
Den Zusammenhang zwischen der Periodendauer und der Reibung kann man an der Schaukel nicht untersuchen, weil die Reibung sich nicht ändern läßt.
Ohne bessere Messmethoden lassen sich einige Größen nur grob verändern:
- So kann man die Masse durch die Pesonenanzahl variieren, also einmal mit einer Person, einmal mit drei Personen. Die Masse der leeren Schaukel können wir aber nur schlecht messen.
- Zur Amplitudenveränderung reicht es "hoch" oder "niedrig" zu schaukeln.
- Mit und ohne Antrieb und im Sitzen oder im Stehen kann man auch variieren.
- Insgesamt ergeben sich also [math]2 \cdot 2 \cdot 2\cdot 2 = 16[/math] verschiedene Möglichkeiten. Es ist ratsam sich auf eine kluge Auswahl zu Beschränken.
- Beobachtung/Messwerte
- Auswertung
An den Messwerten kann man abschätzen, ob und wie sich die Periodendauer ändert. Eine rechnerische Auswertung ist nicht möglich, weil dazu zu wenige und zu ungenaue Daten vorliegen.
