Zweites Newtonsches Gesetz / Rollenfahrbahn mit measure Dynamics

Eine Masse, die über einen Seidenfaden mit einem Wagen verbunden ist, fällt auf den Boden. Die daraus resultierende Bewegung des Wagens wird per Video aufgenommen und mit der Software measure Dynamics ausgewertet. Der Zusammenhang von Weg-Zeit, Geschwindigkeit-Zeit und die Beziehungen zwischen Masse, Beschleunigung und Kraft werden mit Hilfe der Rollenfahrbahn für eine gleichmäßig beschleunigte, geradlinige Bewegung bestimmt. Zusätzlich wird die hierbei auftretende Energieumwandlung von potentieller in kinetische Energie sowohl graphisch als auch durch Einblenden der verschiedenen Energieformen mittels Balken in das Video dargestellt.

Aufgaben

1. Bestimmen des zurückgelegten Wegs als Funktion der Zeit.
2. Bestimmen der Geschwindigkeit als Funktion der Zeit.
3. Einblenden der Geschwindigkeit in das Video.
4. Graphische Darstellung der Energieumwandlung von potentieller in kinetische Energie unter Gültigkeit der Energieerhaltung.
5. Einblenden von potentieller, kinetischer und Gesamtenergie in das Video.

Vorteile

• Exaktere Ergebnisse durch reibungsarm Messungen: Wagen mit reibungsminimierter Achslagerung auf Saphir
• Über die gesamte Fahrbahnlänge verstellbare Standfüße für eine sehr einfache Ausrichtung der Rollenfahrbahn auch auf kleinen Tischen
• Extrem robustes Zubehör, wie z.B. die Überlastsicherung der Lager der Messwagen - verhindert unnötige Ausfälle

Lernziele

• Lineare Bewegung
• Geschwindigkeit
• Beschleunigung
• Energieerhaltung
• kinetische Energie
• potentielle Energie