Geschwindigkeitsmessung einer Pistolenkugel

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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!