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Version vom 12. September 2010, 13:38 Uhr
Name: Markus Fischer
Am RMG seit: 2004
Lieblingsfächer: Mathematik, Physik und Sport
Inhaltsverzeichnis |
Newtons Gesetze (in Zusammenarbeit mit Julian Rudolph):
1. Das Trägheitsgesetz:
Ein Körper bleibt in Ruhe oder in gleichförmiger, geradliniger Bewegung, solange sich alle auf ihn wirkenden Kräfte gegenseitig aufheben.
Beispiel: Ein Auto bremst; der Körper bewegt sich nach vorne.
Experiment zum Trägheitsgesetz:
2. Das Wechselwirkungsgesetz:
Wirken zwei Körper aufeinander ein, so wirkt auf jeden der Körper eine Kraft. Die Kräfte sind gleich groß und entgegengesetzt gerichtet.
F1 = -F2
Beispiel: Wenn ein Mensch vom Boot aussteigt, dann bewegt sich das Boot und der Mensch entgegengesetzt.
(Deshalb nennt man dieses Prinzip auch Rückstoßprinzip.)
3. Das newtonsche Grundgesetz:
Wirkt auf einen Körper der Masse m die Kraft F, so erfährt er die Beschleunigung a.
Dabei gilt: F = m · a
Beispiel: Beim 100- Meter Sprint wird der Körper beim Start durch Muskelkräfte beschleunigt.
Zusamenfassung der Gesetze Newtons:
Die Bewegungsgleichungen (für a = konst. und v0 = 0):
a.) v = a · t
b.) s = 
· t2
c.) s = 
Dabei ist:
- a die Beschleunigung,
- v die Geschwindigkeit,
- t die Zeit und
- s der Weg
Physikexperiment zur harmonischen Schwingung (in Zusammenarbeit mit Julian Rudolph, Felix Göller und Felix Fest):
Versuchsprotokoll:
Benötigte Materialien:
- -Metermaß
- -Schnur
- -Gewichtsstück(e)
- -Stopuhr
- -Haken zum Befestigen
Durchführung:
Man hängt eine Schnur mit einem Gewichtsstück an den Haken vom Stab. Anschließend misst man 10cm Schnurlänge.
Das Fadenpendel wird um einen bestimmten Winkel (z.B. 20°) in Schwingung gesetzt.
Nun wird die Zeit von 10 Schwingungen gemessen.
Das gleiche macht man mit einer Schnurlänge von 20cm, 30cm, 40cm und 50cm.
Die Masse des Gewichts, das an der Schnur hängt, ist egal.
Messwerte:
| Pendellänge l in cm | Schwingungsdauer T in s |
| 10 | 6,3 |
| 20 | 9,0 |
| 30 | 11,0 |
| 40 | 12,6 |
| 50 | 14,2 |
Daraus ergibt sich pro Schwingung eine Zeit von:
- Für 10 cm: 0,63s
- Für 20 cm: 0,90s
- Für 30 cm: 1,10s
- Für 40 cm: 1,26s
- Für 50 cm: 1,42s
Anmerkungen:
Für 10 cm: Fallbeschleunigung g = 9,95 m/s2
Für 20 cm: Fallbeschleunigung g = 9,74 m/s2
Für 30 cm: Fallbeschleunigung g = 9,79 m/s2
Für 40 cm: Fallbeschleunigung g = 9,95 m/s2
Für 50 cm: Fallbeschleunigung g = 9,79 m/s2
Abweichungen durch folgende Gründe:
- -Luftwiderstand
- -Keine exakte Pendellänge
- -Reaktion an der Stopuhr
- -Reibung an Schwingungsursprung
Grafische Darstellung:
