Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : simple Experimente
Hallo werte Gemeinde
Gibt es hier zufällig jemanden, der als Physiklehrer o.ä. die Möglichkeit hat, simple Experimente etwas exakt zu vermessen?
Konkret z.B. Geschwindigkeit eines Pendels.
Ich verspreche, dass es höchstinteressant wird!
Gruß
Willkommen Randolf!
Ich habe keine Möglichkeit Geschwindigkeit eines Pendels exakt zu vermessen, hätte aber nichts dagegen, wenn es höchstinteressant werden würde.
Worum geht es?
Gruss, Johann
Hallo Johann,
ich brauche zwingend vorab dieses Experiment. Konkret soll v bei Epot=0 vermessen werden (ganz unten also).
Es gibt viele, die Zusammenhänge in der derzeitigen Physik nicht verstehen. Geht auch oft nicht, weil in der Tat unlogisch oder mit Tricks erklärt. Oft wird das einfachste schon nicht verstanden.
Die Ursachen dafür liegen aber nicht bei RT oder QT sondern sind noch wesentlich subtiler. Wer Physik studiert wird dabei in der Tat im Kopf regelrecht umgestrickt und sieht den Wald vor Bäumen nicht mehr. Ich bin mir daher sicher, dass es kaum ein Physiker schafft, ein Pendel fehlerfrei zu vermessen. Das Experiment ist zu einfach und wer sich verhaut, hat Angst, sich zu blamieren.
Die Ergebnisse sollten allerdings überraschen.
Wenn ich dir jetzt erkläre, dass seit Newton es keiner der Millionen Physiker u.a. geschafft hat, ein Pendel fehlerfrei zu vermessen, wirst du mich sicher für verrückt erklären.
OK, ich trags mit Fassung :)
Warten wir die Ergebnisse ab!
Gruß
Hallo Randolf!
Ich lasse Mal deine Ansichten in Bezug auf die "Umstrickung" unkommentiert, ich denke du weist es selber, was man davon halten kann.
Wenn ich dir jetzt erkläre, dass seit Newton es keiner der Millionen Physiker u.a. geschafft hat, ein Pendel fehlerfrei zu vermessen, wirst du mich sicher für verrückt erklären.
Nee. Gar nicht. Die Millionen Physiker, die sich seit Newton mit einem Pendel beschäftigt hatten, wissen, dass jede Messung mit Fehlern behaftet ist. Deswegen gibt es auch so etwas wie Fehlerauswertung. In einer vernünftigen wissenschaftlichen Arbeit zu einem Experiment wird Fehlertoleranz angegeben. In Grafiken, die die Messergebnisse abbilden, findet man s.g. Fehlerbalken. Usw., usf. ...
Man weiss aber auch, dass sich die Fehler statistisch ausgleichen. Ein Mal misst man zu viel v, ein anderes zu wenig. Dies ist unvermeidbar. Je grösser die Anzahl der Daten aber ist, desto weniger fallen die Messfehler in's Gewicht. Der Pendel ist einer der ersten praktischen Aufgaben an der Uni, mit der man so etwas übt.
Gruss, Johann
Hallo Johann,
so streng fehlerfrei im Sinne exakter Messergebnisse meinte ich es garnicht. Ich wette eher, dass ein Wert immer um die Hälfte/das Doppelte aus der Reihe tanzen wird!
Erstaunlich eben deshalb, weil seit der Grundschule sicher jeder schon mit Pendel zu tun hatte und diese krassen Fehler niemandem auffallen.
Alle Toleranzen unter 8% sind schon OK :)
Gruß
PS: hast du eine kleine Stahlkugel oder kannst du sie dir besorgen? Kuggellagerkugel wäre gut.
Hi Randolf!
so streng fehlerfrei im Sinne exakter Messergebnisse meinte ich es garnicht.
...
Alle Toleranzen unter 8% sind schon
Das klingt dann schon vernünftiger. Wobei 8% eher als schlecht zu bewerten wären, und wirklich wohl nur für das Schulniveau tolerierbar.
Ich wette eher, dass ein Wert immer um die Hälfte/das Doppelte aus der Reihe tanzen wird!
±50% wären dann nur noch mit brutal schlecht zu bewerten. Na ja, hängt natürlich von der Schwierigkeit eines Experimentes ab, würde aber dennoch wahrscheinlich höchstens als Abschätzung durchgehen.
Wenn so ein Fehler bei einem simplen Pendelversuch auftritt, würde ich zunächst auf Konstruktiosfehler schliessen. Beschreib doch Mal deinen Pendel.
Gruss, Johann
Hallo,
nicht nur mein Pendel - ich hab keins - es tritt bei jedem auf. Egal, wie exakt du zu messen versuchst, wird das Messergebnis um 50% vom errechneten abweichen.
Hier gibt es einen Fehler in den Grundlagen der Physik, der mit der Logik nicht vereinbar ist.
Hast du eine Kugel?
nicht nur mein Pendel - ich hab keins - es tritt bei jedem auf. Egal, wie exakt du zu messen versuchst, wird das Messergebnis um 50% vom errechneten abweichen.
Also, entschuldige bitte Randolf, aber worauf stützt du deine Behauptung, wenn du selbst keinen Pendel hast? => (logische Folgerung) keine Versuche selbst gemacht hast. Mit welcher Logik ist denn so etwas vereinbar? :D
Gruss, Johann
Ich habe schon mehrere Experimente dazu gemacht, nur noch keine vernünftigen am Pendel.
Hast du nun eine Kugel????
Gruß
Hast du nun eine Kugel????
Ja 2, nicht ganz rund aber egal.
So nun weiter.
EMI
Ich habe schon mehrere Experimente dazu gemacht, nur noch keine vernünftigen am Pendel.
Jetzt verstehe ich gar nichts mehr. :confused:
Mit was hast du denn experementiert, und wieso kann man daraus auf Pendel schliessen?
Hast du nun eine Kugel????
Nö. Aber beschreib doch Mal dein Experiment, das wirst du sowieso tun müssen.
Gruss, Johann
Hallo Johann
für Erläuterungen möchte ich unbedingt dieses Experiment abwarten, weil andere Experimente IMHO zwar auch eindeutig sind, aber schnell zerstritten werden können.
Es geht darum, nachzuweisen, dass träge und schwere Masse verschieden sind.
@EMI
unrunde Kugeln springen schräg weg --> sehr ungünstig
Gruß
für Erläuterungen möchte ich unbedingt dieses Experiment abwarten, weil andere Experimente IMHO zwar auch eindeutig sind, aber schnell zerstritten werden können.
Dann beschreib wenigstens, wie du dir ein Pendelexperiment vorstellst.
- Wie wird es durchgeführt?
- Wie misst man was? (unter anderem auch v)
- usw. ...
Gruss, Johann
unrunde Kugeln springen schräg weg --> sehr ungünstig
Wenn sie wirklich schräg weg springen würden, wäre das sehr betrüblich.
Gott sei dank pendeln sie immer wieder zurück.
So nun weiter.
EMI
Marco Polo
02.09.10, 01:36
Hier gibt es einen Fehler in den Grundlagen der Physik, der mit der Logik nicht vereinbar ist.
Hö? Und welcher wäre das?
Die Geschwindigkeit eines Pendels am tiefsten Punkt (wo Epot=0 ist) ist
v=sqrt(2gh).
Bei der Fadenlänge l und der Auslenkung phi ergibt sich für h
h=l-l*cos(phi)
und damit
v=sqrt(2g(l-l*cos(phi)))
Das Ganze natürlich unter Vernachlässigung der Luftreibung, der Annahme eines Massenpunktes für die Kugel sowie der Annahme, dass der Faden masselos sei.
Erkennst du hier bereits einen Fehler?
Egal, wie exakt du zu messen versuchst, wird das Messergebnis um 50% vom errechneten abweichen.
Das halte ich für Unsinn. Der Versuchsaufbau ist recht simpel und es wird mittels einer Lichtschranke gemessen.
Gruss, Marco Polo
Hallo Marco,
der Formulismus dazu ist völlig richtig hergeleitet. Ich kann mir aber eben nicht vorstellen, dass das schonmal einer gemessen hat. Ausgerechnet sicherlich.
Bei youtube findet sich dazu auch nix.
Es gibt aber starke Indizien, dass die Geschwindigkeit doppelt so hoch ist, also 2sqrt(gh) gilt.
Kannst du dazu ein Experiment machen? Ich würde gerne mit Fakten arbeiten.
Gruß
@EMI
mach doch einfach mal ein paar Fallexperimente. Dabei müsste dir etwas ins Auge springend auffallen.
Gruß
@EMI mach doch einfach mal ein paar Fallexperimente. Dabei müsste dir etwas ins Auge springend auffallen.
Hallo Randolf,
was soll uns dabei "ins Auge springend" auffallen?
M.f.G. Eugen Bauhof
P.S. Nun eierst du nun schon mehrere Beiträge herum. Ich bekomme langsam den Eindruck, du willst die Leute hier nur verar... Komm endlich zur Sache. Andernfalls wird der Thread geschlossen.
Hallo Marco,
Es gibt aber starke Indizien, dass die Geschwindigkeit doppelt so hoch ist, also 2sqrt(gh) gilt.
Gruß
Wenn deine Formel richtig wäre, dann wäre das nicht doppelt so hoch wie das erwartete Ergebnis, sondern sqrt(2) mal so hoch (d.h. Faktor 1.41...).
Die richtige Formel ist ja
v = sqrt(2*g*h); diese ergibt sich ja unmittelbar aus dem Erhaltungssatz der Energie und E=m*g*h im Schwerefeld.
m*g*h = (1/2)*m*v^2
und Auflösen nach v.
Das ist einfach albern, was du uns hier andrehen willst (eine massive Verletzung der Energieerhaltung in der Alltagsphysik, die noch niemandem aufgefallen ist).
Thread bitte in die Rubrik "grober Unsinn" verschieben. :)
@Hawkwind,
genau aus diesem Grund habe ich um das Experiment gebeten. Ich will euch nichts erzählen, ich will Fakten.
Gruß
@Bauhhof,
lässt du eine Stahlkugel auf einen Amboß fallen mit glatter Oberfläche, sind die Randbedingungen mindestens so gut wie bei den Fünffachnewtonpendeln für den Schreibtisch. Es sollte ein Messfehler deutlich kleiner 10% erwartet werden.
Dennoch springt die Kugel nicht in annähernd Ausgangshöhe zurück sondern auf recht exakt 50% dieser. Das kann man schlecht mit anderen Nebenwirkungen begründen.
Eine Pendelmessung gäbe dennoch besseren Aufschluss.
Gruß
Statt Amboß ginge z.B. auch eine Fliese, die glatt ist und im Beton in der Erde liegt ohne Hohlraum darunter.
eigenvector
02.09.10, 11:42
@Bauhhof,
lässt du eine Stahlkugel auf einen Amboß fallen mit glatter Oberfläche, sind die Randbedingungen mindestens so gut wie bei den Fünffachnewtonpendeln für den Schreibtisch. Es sollte ein Messfehler deutlich kleiner 10% erwartet werden.
Dennoch springt die Kugel nicht in annähernd Ausgangshöhe zurück sondern auf recht exakt 50% dieser. Das kann man schlecht mit anderen Nebenwirkungen begründen.
Und wenn ich statt einer Stahlkugel eine Kugel aus Knete nehme, dann bleibt die unten kleben und kommt gar nicht mehr nach oben.
Damit wäre dann bewiesen, dass das Verhältnis von Ruhemasse zu träger Masse von Knete sehr viel größer ist, als das von Stahl?!
Grober Unsinn, dieses Thema gehört schnellstens in einen anderen Forenbereich verschoben.
Grober Unsinn ist deine Version sicher, weil das nichts mehr mit einem elastischen Stoß zu tun hat.
Hallo Randolf!
lässt du eine Stahlkugel auf einen Amboß fallen mit glatter Oberfläche, sind die Randbedingungen mindestens so gut wie bei den Fünffachnewtonpendeln für den Schreibtisch. Es sollte ein Messfehler deutlich kleiner 10% erwartet werden.
Dennoch springt die Kugel nicht in annähernd Ausgangshöhe zurück sondern auf recht exakt 50% dieser. Das kann man schlecht mit anderen Nebenwirkungen begründen.
Eine Pendelmessung gäbe dennoch besseren Aufschluss.
Bevor man sich jetzt daran macht, dein Stahlkugel-Ambos-Experiment zu zerreden, wie du es befürchtest, kannst du noch bitte angeben:
- Grösse/Masse der Kugel
- Fallhöhe
- Berechnungen, aus denen sich ergeben soll, dass die Kugel auf die selbe Höhe steigen muss
Danke und Gruss, Johann
Hallo Randolf!
Bevor man sich jetzt daran macht, dein Stahlkugel-Ambos-Experiment zu zerreden, wie du es befürchtest, kannst du noch bitte angeben:
- Grösse/Masse der Kugel
- Fallhöhe
- Berechnungen, aus denen sich ergeben soll, dass die Kugel auf die selbe Höhe steigen muss
Danke und Gruss, Johann
Masse und Höhe: so zu wählen, dass das Material nicht beschädigt wird und sich nicht verformt. Also 1g-100g und 20cm-500cm z.B..
Nach der Energieerhaltung müsste Epot erhalten bleiben, Kugel also auf annähernd Ausgangshöhe springen.
Nach der Impulserhaltung wäre die Differenzgeschwindigkeit zweier Körper vor und nach dem Stoß vom Betrag her gleich mit anderem Vorzeichen. Die Formeln stehen hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)#Ideal_elastischer_Sto.C3.9F
Gruß
Thread bitte in die Rubrik "grober Unsinn" verschieben. :)
Richtig, darüber läßt sich nicht mal nett plaudern. Möglicherweise hält ein gewisses Amüsement Bedürfnis den Thread noch am Leben.
Nach der Energieerhaltung müsste Epot erhalten bleiben, Kugel also auf annähernd Ausgangshöhe springen.
Man muß dabei halt nur noch die Stoßzahl k berücksichtigen.
Die Stoßzahl k lässt sich auch über einen Fallversuch bestimmen:
http://upload.wikimedia.org/math/a/5/a/a5a2c33e82602b99f051800e0fbf7a39.png
Ich vermute jetzt mal, das Du Randolf dir genau dazu ein revolutionäres Experiment ausgedacht hast.
Ich bin echt beeindruckt.
EMI
Hallo Randolf!
Nun hast du schon den elastischen Stoss erwähnt und einen Link zu Formeln für einen ideal elastischen Stoss angegeben. Jetzt habe ich noch die Frage:
Was macht dich so sicher, dass bei den von dir angegebenen Daten es sich um einen ideal elastischen Stoss zwischen der Kugel und Ambos handelt?
Gruss, Johann
eigenvector
02.09.10, 15:07
Grober Unsinn ist deine Version sicher, weil das nichts mehr mit einem elastischen Stoß zu tun hat.
Und eine Stahkugel soll ein ideal elastischer Gummiball sein? :D
Hallo Randolf!
Was macht dich so sicher, dass bei den von dir angegebenen Daten es sich um einen ideal elastischen Stoss zwischen der Kugel und Ambos handelt?
Gruss, Johann
Zumindest dürfte es dem sehr nahe kommen.
Gruß
PS: ich werde fortan schweigen, solange sich nichts auf das Experiment bezieht. Für irgendwelche spinnigen threads ist mir meine Zeit bu schade.
Für irgendwelche spinnigen threads ist mir meine Zeit bu schade.
Warum eröffnest Du dann so einen spinnigen Thread erst?:confused:
Hallo Randolf!
Zumindest dürfte es dem sehr nahe kommen.
"Dem sehr nahe kommen" ist ja nur eine Einschätzung, die auch mehr oder weniger falsch sein kann. Wenn du mit dieser Schätzung 25% daneben liegst, dann hätten wir schon Mal ca. die Hälfte der fehlenden Höhe "gefunden".
- Was passiert, wenn der Stoss nicht ideal elastisch ist? Wohin geht die Energie "verloren"?
- Zwischen Newtonschen Fünffachpendel und deinem Experiment gibt es noch einen wichtigen Unterschied. Welcher könnte es sein?
Gruss, Johann
PS: ich werde fortan schweigen, solange sich nichts auf das Experiment bezieht. Für irgendwelche spinnigen threads ist mir meine Zeit bu schade.
Hallo Randolf,
deinen "spinnigen Thread" habe ich soeben geschlossen.
M.f.G Eugen Bauhof
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