Stöße auf der Luftkissenbahn

Stöße auf der Luftkissenbahn
Bereit für Stöße
Kurzbeschreibung
Untersuchungen an physikalischen Größen bei elastischen und inelastischen Stößen
Kategorien
Vorpraktikum, Mechanik Digitales Messen
Kompetenzerwerb
Fragestellung entwickeln	0
Hypothesen aufstellen	++
Experiment planen	+
Experiment funktionsfähig aufbauen	0
Beobachten, Messen, Dokumentieren	0
Daten aufbereiten	+
Schlüsse ziehen	++
Informationen
Punkte	5/10
Raumnummer	1'###
Uni	Humboldt-Universität zu Berlin

Auf der Luftkissenbahn können verschiedene Bewegungen mit vernachlässigbar geringer Reibung untersucht werden.

Fragestellung entwickeln

Mit dem Experiment soll die folgende Fragestellung untersucht werden: Sind die Größen Impuls, kinetische Energie und Gesamtenergie Erhaltungsgrößen bei elastischen bzw. inelastischen Stößen?

Vermutung oder Hypothese aufstellen

Aufgabe:

1. Stellen Sie Hypothesen auf, welche Größen für die jeweiligen Stöße erhalten bleiben.
2. Welche Größen lassen sich unabhängig variieren?

Experiment planen

Aufgabe:

1. Überlegen Sie, wie die beiden Stoßarten mit den gegebenen Materialien realisierbar sind.
2. Wie lassen sich die unabhängigen Parameter variieren?
3. Überlegen Sie, wodurch Unsicherheiten in der Messung entstehen. Wie präzise sind die von ihnen gemessenen Werte? Wie groß wird die Unsicherheit ihrer Messung aus diesen Gründen werden?

Experiment funktionsfähig aufbauen

Aufgabe:

1. Richten Sie die Luftkissenbahn mithilfe der Gleiter genau horizontal aus.
2. Bringen Sie die Lichtschranken mithilfe des Stativmaterials so an, dass sie von den Fahnen der Gleiter ausgelöst werden.
3. Verbinden Sie die Lichtschranken mit dem Timer S und dem Mobile Cassy.
4. Starten Sie den Laptop, verbinden Sie das Mobile Cassy über USB mit dem Laptop und öffnen Sie das Experiment „Vorpraktikum Stöße auf der Luftkissenbahn.labx“ auf dem Desktop.

Beobachten, Messen, Dokumentieren

Aufgabe:

Messen Sie die Geschwindigkeiten $v_{1},v_{2},v_{1}',v_{2}'$ für elastische und inelastische Stöße. Variieren Sie dabei auch die unabhängigen Größen. Führen Sie dazu die Bewegung der Gleiter und deren Stoß durch. Nehmen Sie anschließend die Gleiter von der Bahn, um zu verhindern, dass die Lichtschranken aus Versehen ausgelöst werden. Drücken Sie zum Schluss „F9“ oder den Button “Einzelmessung“, um die Messwerte in die angezeigte Tabelle zu übernehmen. Wiederholen Sie diesen Vorgang für jeden Stoß, den sie aufnehmen möchten. Speichern Sie ihre Daten und verschicken Sie sie per Mail, o.ä.

Daten aufbereiten

Aufgabe:

1. Übertragen Sie ihre Messwerten in qti-Plot und berechnen Sie aus den Geschwindigkeiten für jeden Stoß jeweils die von Ihnen ausgewählten Erhaltungsgrößen einschließlich Unsicherheiten.
2. Erstellen Sie Diagramme (Balkendiagramme, Graphen), die ihre Ergebnisse übersichtlich darstellen.

Schlüsse ziehen und diskutieren

Aufgabe:

Werden Ihre Hypothese durch ihre Messungen gestützt oder widerlegt? Welche Rolle spielt die von Ihnen bestimmte Messunsicherheit?

Geräte an der Station

Gerät	Ort
Luftkissenbahn	1-2 oben
Gebläse	3-14-6
Schläuche	3-14-6
2 x Gleiter	3-25-7
Federn und Blenden für Gleiter	3-27-7
Schlitzgewichte	3-13-6
Waage	3-21-5
Messschieber und Lineal	Werkstatt
Stativmaterial	Stativwagen
Gabellichtschranken inklusive Kabel	3-25-3
Laptop	2-9-5
Mobile Cassy inlusive Kabel	3-25-3
Timer S	3-25-4