Geschwindigkeitsmessung einer Pistolenkugel
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Geschwindigkeitsmessung einer Pistolenkugel
S A M ML U PHYSIK UN N Dia Film Video PC-Programm GS Folie N Drehscheibenmethode V O RL E S U G M Geschwindigkeitsmessung einer Pistolenkugel ITÄT ERS UL IV M - 13 Mechanik Sonstiges Karte nur zur Benutzung in den Räumen der Universität Ulm, Vorlesungssammlung Physik Anz. Blätter: 1 Datum: 30.10.01 Bearbeiter: Keller R. Stichworte: Geschwindigkeitsmessung einer Pistolenkugel: Drehscheibenmethode; Zeitmessung: Pistolenkugel zwischen zwei Lichtschranken und Drehscheiben; Zweck: Geschwindigkeitsmessung einer Pistolenkugel über die Drehscheibenmethode; Chopper. Zubehör: Fertiger Aufbau mit Luftpistole, 2 Lichtschranken und Kugelfang {bei 30} Diabolo- Luftgewehrkugeln {22-3} Kronas- Zähler {69-3} Dreikantschiene 1,5 m {4-Bei} Motor {11-3} Stange mit Halterung für Drehscheibe {22-3} Drehscheiben {22-3} Stroboskop {72-2} Stativmaterial Stange für Drehscheiben {22-3} Bild: Kabel für Lichtschranken {61-11} Aufbau: 1. Zwei Versuchstische im Abstand von ca. 10 cm verbinden Lichtschranke bei der Pistole an Eingang A des Zählers anschließen, andere Lichtschranke an Eingang B anschließen 2. Dreikantschiene unter den fertigen Aufbau am Tisch befestigen (Schraubzwinge) Halter und Motor auf Schiene stellen, Drehscheiben auf der Stange befestigen, und in dem Motor verbinden. 3. Stroboskop auf den Tisch stellen und die Achse des Motor beleuchten. Durchführung: Drehscheiben ausrichten, abstand festlegen (z.B. 0,5m) und Befestigungsschraube anziehen. Zähler aktivieren durch Betätigen der Taste „FUNKTIONSWÄHLER“ solange betätigen, bis LED bei „Start A → Stop B tA → B“ blinkt; wenn LED kontinuierlich leuchtet, ist der Zähler bereit. Siehe auch M-020 Geschwindigkeitsmessung einer Pistolenkugel Pistole laden: Griff ganz nach unten klappen, ein Diabolo in den Lauf stecken (offene Seite nach hinten), Griff hochklappen. Motor starten und die Drehzahl mit dem Stroboskop messen. Abzug an der Pistole betätigen. Auswertung: Am Zähler die Geschwindigkeit ablesen, dient als Kontrollmessung! Scheiben abmontieren und Winkel ablesen. ω= ϕ t ; v= ω ⋅s s → v= t ϕ Beispiele: ; ω= 25 U/s · 360° = 9000°/s ; v= 9000° / s ⋅ 0,5m = 97,8 m/s 46° ω= 35 U/s · 360° = 12600°/s ; v= 12600° / s ⋅ 0,5m = 98,4 m/s 64° Geschwindigkeit über Drehscheibenmethode mit der Laufzeitmessung vergleichen. Je nach Papier kommen Werte zwischen 100 m/s – 95 m/s raus. Hinweis: Typische Werte: Δt = 14,6 ms v=s/t; 1.443m / 0,0146s ≈ 98,8 m/s Geschickte Werte: Drehzahl Motor: 25 U/s Abstand der Scheiben 0,5 m Bei Drehenden Scheiben funktioniert die Laufzeitmessung nicht immer, da die Kugel leicht abgelenkt wird, und so nicht mehr die Lichtschranke trifft!