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Physik Praktikum 6. und 7. Versuch - Rotation und thermische Ausdehnung

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risob

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Das 4. Semester ist mittlerweile vorbei, ohne dass ich auch nur einen einzigen Beitrag in meinem Blog verfasst hatte. Wird also wieder mal Zeit.

Ich möchte hier über die letzten beiden Physikpraktika berichten, die es zu absolvieren galt. Auf dem Plan standen ein Versuch zur Rotation mit Bestimmung des Trägheitsmomentes im April, und im Mai ein Versuch zur thermischen Ausdehnung eines Metallstabes im Wasserbad.

Der Versuchsaufbau zur Bestimmung des Trägheitsmomentes war relativ einfach: Lichtschranken zur Zeitmessung, eine Scheibe mit Winkeleinteilung sowie Gewichte, die an einem Faden hängend erdbeschleunigt werden. Man musste die Zeit messen bzw. ablesen, die vergeht, wenn man das Gewicht fallen lässt und ein bestimmter voreingestellter Winkel erreicht ist. Und hier kam schon das Zeitraubende an dem gesamten Versuch: der Ablauf musste für 6 Winkel durchgeführt werden, und zwar jeweils 10 Mal (!!) . Das Ganze sowohl mit einer Scheibe ohne Zusatzgewichte und dann mit Zusatzgewichten (mit dem Effekt natürlich, dass das Trägheitsmoment mit Zusatzgewichten größer ist als ohne).

Am Ende waren es 6 * 10 * 2 = 120 gemessene Werte. :ohmy: Zu jedem Winkel mussten wir aus den 10 Messungen den Mittelwert berechnen, Standardaweichung mit Aussage auf einem bestimmten Vertrauensniveau. Das war einfach nur zeitraubend und anstrengend. Schlecht ist auch, wenn man die statistischen Funktionen des Taschenrechners nicht beherrscht, dann muss man alles eintippen. Hatte man aber diese Hürde genommen, war der Rest recht einfach: Trägheitsmoment berechnen mit der dazu ghörigen Fehlerrechnung (ohne Fehlerrechnung ist ein Ergebnis in der Physik nichts Wert) und zwei Diagramme zeichnen. Am Ende waren wir stark unter Zeitdruck, so dass wir den theoretischen Wert für das Trägheitsmoment nicht hinbekommen hatten und die Diskussion begrenzte sich auf einen einzigen Satz :blushing:

Im Versuch zur thermischen Ausdehnung wurde ein Metallstab in ein Wasserbad gelegt, dessen Wassertemperatur über einen Thermostat reguliert werden konnte. Zu Bestimmen galt es die Längenänderung des Stabes. Diesmal waren als Vorgabe genügsame 6 Messungen durchzuführen. Die Schwierigkeit an diesem Versuch für mich war die Überlegung, dass man die wahre Länge des Metallstabes nicht kennt, und schon die erste Messung fehlerbehaftet ist. Aufbauend auf dieser Überlegung war die Fehlerrechnung für die nachfolgenden Messwerte zu berücksichtigen. Auch nach mehrfacher Rücksprache mit dem Praktikumsleiter habe ich seine Ausführungen falsch verstanden, und dementsprechend war die Fehlerrechnung nicht richtig. Naja, so läuft es manchmal.

Der Versuch an sich war recht entspannt, da man viel Zeit hatte zwischen den Messungen, das Wasser musste immer wieder erwärmt werden. Diagramm und Diskussion waren kein großes Problem.

Bei beiden Versuchen waren die Praktikumsleiter voll in Ordnung, da gibt es keine Kritik. Auch beide Eingangstestate waren fair gestellt, keiner der Teilnehmer musste von den Versuchen ausgeschlossen werden. Die theoretischen Ausführungen zur Vorbereitung auf die Versuche waren glaube ich ganz ok, ich musste dennoch auf weitere Literatur zurückgreifen.

Anbei noch einige Bilder aus meinem Protokollheft, um einen Eindruck zu vermitteln wie so was aussehen könnte, wenn man die Versuche durchführt:

blogentry-23410-144309792768_thumb.jpg

Damit waren alle Versuche im Fach Physik abgehandelt. Zum Abschluss des gesamten Moduls fehlte nur noch die schriftliche Prüfung. Geschrieben ist die Prüfung, ein Ergebnis habe ich jedoch noch nicht. Werde zur Physikprüfung und zu den letzten Konsultationen noch einen eigenen Beitrag schreiben.

So long!

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3 Kommentare


Empfohlene Kommentare

Danke für die interessanten Fotos. Führst du die Hefte während der Versuche? Oder schreibt man das im Nachgang ins Reine?

Das Protokoll ist während der Versuche zu führen. Man sollte mindestens die Aufgabenstellung vor dem Versuch im Heft eintragen (dafür gibt es bereits Punkte). Die Ergebnisse und die Diskussion müssen am Ende des Versuchs dem Praktikumsbetreuer zur Benotung vorgelegt werden. Daraus entsteht auch der Zeitdruck.

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