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Fadenpendel

Schüler Gymnasium,

Tags: diagramm, Fadenpendel, Physik

 
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Jenny193

Jenny193 aktiv_icon

20:30 Uhr, 17.07.2012

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Hey ihr lieben,

bald kommt der sommer.. ich hoffe ihr habt schöneres wetter als in sachsen.. es ist kalt und gewittert nur. naja zeit ein wenig die laune mit mathe bzw. physik zu verbessern.

ich weiß, dass dies ein mathematikforum ist, doch physik liegt nicht weit entfernt.

ich habe über die sommerferien 2 experimente aufbekommen "fadenpendel" und " Federpendel".
ich würde mich riesig freuen wenn ihr mit gemeinsam auf die lösung kommen würdet.
hier experiment Fadenpendel

.. ich habe diagramme sowieo das experiment mit messwerttabellen schon gemacht.
die anderen aufgaben lassen sich ohne betrachtung dieser lösen.

Untersuchen Sie experimentell die Abhängigkeit der Periodendauer (Schwingungsdauer) von der Pendellänge l und der Masse m des Pendelkörpers!

1.Zeichnen Sie das T-l- und das T-m-Diagramm!
2.Formulieren Sie den aus dem Diagramm erkennbaren Zusammenhang in je einem Satz!
3.Prüfen Sie in den weiteren Tabellenspalten verschiedene (vermutete) Proportionalitäten mittel Quotientenbildung!
4.Interpretieren Sie Ihre Diagramme
5.Analysieren Sie Ihr Experiment und nennen Sie mögliche Fehlerquellen






eine andere frage zum federpendel:
wie zieht ein T-wurzel aus m diagramm aus ?


viele liebe grüße jenny


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

21:05 Uhr, 17.07.2012

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1.Zeichnen Sie das T−l− und das T-m-Diagramm!

Lade das mal als pdf hoch - dann schaumerma


Jenny193

Jenny193 aktiv_icon

22:07 Uhr, 17.07.2012

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na dann mal los :-D)

matheonline2
matheonline
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pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

03:47 Uhr, 18.07.2012

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2.Formulieren Sie den aus dem Diagramm erkennbaren Zusammenhang in je einem Satz!

Aus den Diagrammen lässt sich bedauerlicherweise nichts brauchbares erkennen - offenbar hast du bei den Versuchen alle zur Verfügung stehenden Möglichkeiten, Messungenauigkeiten zum Opfer zu fallen, zur Gänze genutzt.

---

Wären die Werte nicht ganz so grauenvoll, dann könnte man den Graphen einer Wurzelfunktion erkennen ...

Aus meinen dermaleinstigen Laborerfahrungen im Studium kann ich nur sagen, die einzige Möglichkeit, diese Praktikumsnote von durchgefallen auf gradenoch so 4 zu retten, besteht darin, sich Gedanken über die Quellen der fatalen Messfehler zu machen.

Ich vermute mal ferndiagnostisch, dass die Zeitnahme manuell erfolgte (mit Armbanduhr ohne Sekundenanzeige) und vor allem viel zu wenige Schwingungen gemessen wurden. Wenn dann noch "auf Zuruf" gestoppt wurde (Erna sagt "jetzt" und Elsa linst auf die Kartoffel) kommt noch die Reaktionszeit der Zeitaufnehmer besonders zum Tragen.

Vielleicht könnte die Betrachtung einer hypothetischen Messreihe, deren Werte "geschönt" sind, zumindest die Theorie der weiteren Fragestellungen weiterbearbeiten lassen.

Wenn man die Periodendauer im Quadrat aufträgt, sollte dieses zu l bzw m proportional sein und damit eine Gerade ergeben.

kannst ja mal mit Deinen Werten zuerst versuchen , aber ich fürchte, dass wird nicht so wirklich gerade. Vielleicht lässt sich was retten, wenn Du Ausreisserpunkte nicht mit in Betracht ziehst.


Antwort
pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

03:54 Uhr, 18.07.2012

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Streiche mal die Messungen bei l= 0,3 und l=0,4

sowie in der anderen Tabelle m= 50g und m= 200g

dann "interpoliere" die restlichen Punkte grosszügig zu einem "Wurzelschwung".
Jenny193

Jenny193 aktiv_icon

17:02 Uhr, 18.07.2012

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so ein mist.. die diagramm sind auf keinen fall falsch..

ich hatte mich heute noch mal mit meiner lehrerin hingesetzt und geschaut.. klar wo die masse betrachtet werden soll, müsste alles circa gleich sein. doch die werte sind nicht mist.






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Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

17:27 Uhr, 18.07.2012

Antworten
Hallo Jenny,
schau doch mal in die Formelsammlung - Bereich Physik.
Dort findest Du die entsprechenden Formeln und siehst, dass beidesmal eine Gleichung mit Wurzel zu finden ist. Dein Graph müsste also einer Wurzelfunktion entsprechen - soweit die Theorie.
Warum Deine Messreihen teilweise abweichen, ist natürlich per Ferndiagnose nicht zu sagen. (Stimme damit meinen Vorrednern voll und ganz zu ... auch wenn Du es noch nicht so ganz glauben möchtest schmunzel*)
LG Ma-Ma



Jenny193

Jenny193 aktiv_icon

17:43 Uhr, 18.07.2012

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mir ist dies bewusst.

zudem heißt es ja experiment, dabei können fehler unterlaufen.. das ist halb so schlimm.. wenn man am ende der fehlerbetrachtung auf diese hinweißt.



trotzdem kann man ein diagramm interpretieren ..
Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

18:00 Uhr, 18.07.2012

Antworten
Hallo Jenny, das ist eine sehr gute Einstellung.

Ich würde darauf hinweisen, dass eigentlich der Graph einer Wurzelfunktion entstehen müsste (Formel angeben), bei diesem oder jenem Diagramm aufgrund von ... (Gründe) dieser nicht entstanden ist.
Somit beweisst Du, dass die Grundzusammenhänge kennst, jedoch bei Deinem Experiment durch .... (hier Fehlermöglichkeiten) dieser Graph nicht erkennbar ist.

LG Ma-MA
Jenny193

Jenny193 aktiv_icon

18:16 Uhr, 18.07.2012

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ma-ma ?
kannst du mir eventuell sagen warum bei der Abhängigkeit der Periodendauer zu der Pendellänge T~ wurzel l besteht?
Man kann deutlich eine proportionalität erkennen. auch durch die Quotientenbildung ist dies anschaulich.
Antwort
Ma-Ma

Ma-Ma aktiv_icon

19:05 Uhr, 18.07.2012

Antworten
Hallo Jenny, ich wiederhole mich: Formelsammlung - Physik - Mechanische Schwingungen -
Schwingungsdauer T eines Fadenpendels T=2Π Wurzel(l/g)
Schwingungsdauer T eines Federschwingers T=2Π Wurzel(m/D)

g= Fallbeschleunigung, also Konstante
D= Federkonstante, also Konstante

Schau unbedingt nochmal in der Formelsammlung nach, damit Du weisst, wo die Gleichungen herkommen !

Ansonsten: Quotientenregel deutet doch schon auf NICHTLINEARE Funktionen hin.
(Bei den linearen Funktionen wird immer ein konstanter Wert ADDIERT !)

Vielleicht zeichnest Du Dir mal zwei Beispiele auf, also den Graph einer linearen Funktion und den Graph einer Wurzelfunktion, dazu Wertetabelle und ausprobieren der Quotientenbildung ... Könnte für weitere Diagramme und Auswertungen hilfreich sein.

LG Ma-Ma






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