Bombentrichter
Archiv => 1./2. Semester => Praktikum 1./2. Semester => Topic started by: Trääcks on April 10, 2005, 06:20:06 pm
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habe am donnerstag mein erstes physik praktikum :cry:
Thema ist Gekoppelte Schwingung bzw. Gekoppeltes Pendel
das skript dafür ist eher mager und der informationsgehalt läßt auch stark zu wünschen übrig. google spuckt auch nicht all zu viel aus.
meine frage an euch, könnt ihr mir bücher, internetseiten, etc. empfehlen, welche sich mit dem thema befassen (bzw. acuh nur allgemein zu empfehlen sind)?
wäre euch sehr verbunden, da die zeit drängt
s.
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ich kann da nur Physik für Studenten der Natur- und Ing.wissenschaften empfehlen ist von Stroppe vom Fachbuchverlag Leipzig
gekoppelte schwingungen sind da rund 3 seiten, ansonsten kann ich dir nur raten durch den lehrbuchsammlungsteil für physik in der slub zu wandern ^^
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danke dir erstmal ganz herzlich.
slub hab ich mir für morgen schon vorgenommen. vielleicht haben die ja sogar das buch von stroppe :blush:
s.
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bin dafür, dass wir die aufgabenstellungen immer reinsetzen wenn wir ein praktikum hatten. hat ja dann schließlcih jeder was davon.
ich fang dann mal an zum thema gekoppelte Schwingungen. :flower:
ermittlung von T, T' und Tau, federkonstante, richtmoment
berechnung von Schwebungsfrequenz über T und T', Tau, k und D
diagramm der drei frequenz funktionen
fehlereinschätzung für kleine, mittlere und große längen l
diskussion
so denn ich hoffe es bringt euch was
Ps: würde mich freuen, wenn von euch FA, MI, DF und TR bereitgestellt werden würde :D
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Die Fragen im Test gingen eigentlich auch! Danke an meinen guten Mitarbeiter :flower:
Fragen im Vortest:
1. Fehler berechnen - war aber nur einfache Fehlerberechnung vom
2. Massenmittelpunkt vom Pendel bestimmen- aber nicht theoretisch sondern Praktisch
3. die beider Fundamentalschwingungen erklären- Anfangsbedingungen
4. hab ich leider vergessen
na dann, gutes schaffen
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4. hab ich leider vergessen
war sowas in der art wie:
wie ändert sich die schwingungsdauerbeim mathematischen pendel, wenn man masse verdoppelt und länge halbiert (oder anders herum)
Danke auch an meinen guten Mitarbeiter :flower:
:D
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nur schnell die Testatfragen zu meinen GS Praktikum
1. Wie kann man die Federkonstante bestimmen? (dynamisch und statisch mit Formeln)
2. Was sind die beiden Fudamentalschwingungen und welche Anfangsbedigungen müssen gegeben sein? Wie erhält man eine Schwebungsschwingung?
3. Welche Faktoren nehmen Einfluß auf die Bewegung eines gekoppelten Pendels?
4. Was ist ein systematischer und was ist ein zufälliger Fehler?
5. Was ist für 1/t bei bekanntem delta t der Maximalfehler?
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hallo,
mich würde mal interessieren wie man den massenmittelpunkt(= Schwerpunkt?) eines pendels bestimmt?
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ganz einfach, durch Ausbalancieren. Das geht sogar ziemlich genau, wenn man dazu ein Geodreieck verwendet.
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danke, aber kannst du das ausbalancieren mal etwas genauer beschreiben? im moment weiß ich nämlich nicht wirklich, wie das praktisch aussehen soll....
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Da das Pendel im Idealfall in 2 Ebenen symmetrisch ist, brauchst du nur noch entlang der Längsachse zu schaun. Also Pendel waagerecht halten und mit Finger, Stift oder Sonstigem den Punkt suchen, an dem es im Gleichgewicht ist (also Moment links und rechts des Stiftes gleich...)
Aber die Werte für den Massenmittelpunkt stehen, soweit ich mich erinnere, in der Praktikumsanleitung und du musst sie nich bestimmen.
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5. Was ist für 1/t bei bekanntem delta t der Maximalfehler?
kann mir mal bitte jemand bei dieser frage helfen? Ich hab bei fehlerrechnung nicht gerade viel ahnung, würde jedoch mal sagen, dass der maximalfehler
delta f=(1/t)-(1/(t+delta t)) ist. Ist das richtig? und zur berechnung müsste doch auch noch t gegeben sein, oder?
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Für das Testat mußt du nichts ausrechnen es reicht nur die Formel für den maximalfehler, die da wäre
delta F = -1/t² *delta t
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Hi!
Ich hab eure Fragen mal angeschaut und auch die aus dem Skript ausgearbeitet. Allerdings habe ich keine schlüsige Antwort auf die Frage nach der dynamischen Bestimmung der Federkonstante. Statisch is klar aber dynamisch fehlt mir. Hoffe es kann mit jemand weiterhelfen.
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dynamisch heißt ganz einfach, dass du z.b. einen federschwinger mit einem gewicht belastet und anschließend die schwingunsdauer bestimmst. daraus kannst du dann die federkonstante berechnen, musst mal die genaue formel bei google oder so suchen(ich glaube es T=wurzel(k/m)).
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Mal so als Einstieg http://www.bombentrichter.de/showpost.php?p=107671&postcount=14
Ansatz wie oben:
Annahme einer ungedämpften Schwingung!
[latex]
$
\omega=\sqrt{\frac{k}{m}}\\
\omega=2 \cdot \pi \cdot f\\
f=\frac{1}{T}\\
2 \frac{\pi}{T}=\sqrt{\frac{k}{m}} \mbox{ (1)}\\
2 \frac{\pi}{T_1}=\sqrt{\frac{k}{m_0+m_1}} \mbox { (1.1)}\\
2 \frac{\pi}{T_2}=\sqrt{\frac{k}{m_0+m_2}} \mbox{ (1.2)}\\
[/latex]
Durch cleveres Herausparametrieren läßt sich über die Verwendung zweier bekannter Zusatzmassen m_1 und m_2 und den zugehörigen gemessenen Periodendauern T_1 und T_2 direkt auf die Federkonstante k schließen.
m0 aus dem Gleichungssystem LGS{1.1, 1.2} eliminieren und nach k umstellen
Außerdem ist wichtig, dass die Messung über mehrere Perioden erfolgen sollte, damit das Ergebnis genauer wird.
Nocheinmal als Hinweis, das Modell geht von einer ungedämpften Schwingung aus. Aber: Auch in der gedämpften Schwingung ändert sich die Periodendauer/ Frequenz im Laufe der Zeit nicht.
[latex]
$
\frac{4 \cdot \pi^2}{T_1^2}=\frac{k}{m_0+m_1} \mbox{ (1.1a)}\\
m_0+m_1=k \cdot \frac{T_1^2}{4 \cdot \pi^2} \mbox{ (1.1b)}\\
m_0+m_2=k \cdot \frac{T_2^2}{4 \cdot \pi^2} \mbox{ (1.2b)}\\
m_2-m_1=\frac{k}{4 \cdot \pi^2}} (T_2^2-T_1^2) \mbox{ (1.2b-1.1b)}\\ \\
\rightarrow k=4 \cdot \pi^2 \cdot \frac{m_2-m_1}{T_2^2-T_1^2}
$
[/latex]
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Wow in so kurzer Zeit so viel Hilfe! 1000 Dank....1000 und 2 Denker("Zwei wie Pech und Schwefel":) )
Hat super geholfen!!!
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kann mir jemand bei den Fragen helfen?
ich hab schon alles mögliche durchsucht... dankeee :w00t:
1. Wie kann man Fundamentalschwingungen und Schwebungen anregen?
2. Welche Auswirkungen hat die in der Praxis immer auftretende Dämpfung auf die Fundamentalschwingung und die Schwebungsschwingung gekoppelter Pendel?
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1. steht im skript. ich glaube für gleichsinnige fundamentalschwingung sind beide schwinger zum zeitpunkt t=0 maximal ausgelenkt, bei der gegensinnigen fundmentalschwingung ein schwinger max. positiv und der andere max. negativ ausgelenkt. schwebungsschwingung war glaube ich ein schwinger in ruhelage und der andere maximal ausgelenkt.
2. dämpfung hat zur folge, dass die amplitude der schwingung immer weiter abnimmt, da dem schwingsystem energie verloren geht(z.B. durch reibung), bis schließlich keine schwingung mehr stattfindet.
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Hallo,
ich hab bald Praktikum und mir ist leider nicht ganz klar, wie nun auf statischem und dynamischem Weg k bestimmt wird.
Ich hab gelesen, dass bei Statischer bestimmung das gewicht, mit dem die feder belastet wird, verändert wird und die Auslenkung gemessen wird und man daraus k ermittelt.
Zur dynamischer Bestimmung habe ich gelsen, dass eine Feder unter Gewichtsbelastung schwingt und die Schwinungsdauer gemessen wird und daraus k ermittelt wird.
Stimmt das so?
Und wie muss die Masse m eines Pendels gewählt werden, damit T=1s (wenn k= (n²N)/m) ist?
Freue mich über alle Antworten.
Danke
viele Grüße
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Wie sieht denn hier die fehlerbestimmung der relativen und absoluten fehler aus?
Lg
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So also.
1) Welche fundamentalschwingungen gibt es und was machen diese?
2) was ist eine Schwebung?(, Erklärung, Skizze und tau einzeichnen)
3) Wie erfolgt die dynamische Bestimmung von k(mit skizze und Formel)
4) Skizzieren Sie ein physikalisches Pendel, AnfangsDGL und Lösung für kleine Auslenkungen.
Fehlerrechnung wird gut erklärt, der Betreuer ist äußerst nett und gut. Lernt die Seiten im Buch Praktikum der Physik und dass Skript.
Viel erfolg
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Müssen wir da echt anfangen, Differentialgleichungen und /-systeme zu lösen? Oo :blink:
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nein ! gleichungen + lösungen für mathematisches/physikalisches pendel "lernen", kann man sich ja mit bisschen verständnis für schwingungen auch sehr gut einprägen.
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So letztes Praktikum heute auch (noch) geschafft! :D
Fragen waren:
1. Differenzialgleichung vom Physikalischen Pendel
2. dynamische Bestimmung der Federkonstante erklären
3. Fehler berechnen (Werte gegeben, aber keine Formel!)
4. Haufen Werte waren wieder gegeben und glaub Frequenz sollte man ausrechnen. (wieder keine Formel gegeben)
5. Skiziere Anregung für Fundamentalschwingung + Schwebungsschwinung und deren Schwingungsdauern!
Zwei Leute durften bei uns im Antestat gehen. Also gut die Formeln merken!!! (Steht auch nicht alles im Skript, wie z.B. stat./ dynam. Bestimmung Federkonstante)
Der Betreuer achtet sehr auf die Zeit! 5 min. Verzug ist bei ihm eine ganze Note tiefer :rolleyes: Zu dem legt er Wert auf ein ordentliches, konstruktives und gegliedertes Praktikumsheft. Hatten keine Zeit mehr zum Einkleben, das taugte ihm gar nicht.
War insgesamt mein schelchtestes Praktikum ;) ... also legt euch etwas mehr ins Zeug!
P.S.:
stat. Bestimmung: k=(m*g)/delta x
dynam. Bestimmung: k=4*pi²*(m/T)
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Müsste bei der dynamischen Bestimmung das T nicht auch ins Quadrat?
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ja definitiv
siehe z.b. http://www.wirtschaftsphysik.de/e107_files/public/ap/Versuch_02w1e.pdf
Seite 11
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[align=left]gestern GS gehabt, hier die Antestat-Fragen
1. Beschreiben Sie die Bewegung eines physikalischen Pendels!
(Skizze, Differentialgleichung, Lösung der ungedämpften Schwingung)
2. Was sind Fundamentalschwingungen des gekoppelten Pendels und wie werden Sie angeregt?
(Skizze)
es stand zwar nur Skizze da, aber er wollte auch eine Beschreibung, also zum Bsp. bei gleichsinniger Fundamentalschwingung, dass die Pendel so schwingen als wären Sie nicht gekoppelt usw.
3. Welche drei Methoden werden im Versuch zur Ermittlung der Schwebungsfrequenz angewendet?
4. Wie kann man die Federkonstante der Kopplungsfeder bestimmen?
hier natürlich dynamische und statische
[/align]
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Für alle, die den Versuch schonmal durchspielen wollen, gibt es eine nette interaktive Anwendung: http://www.schulphysik.de/java/physlet/applets/koppel1.html
Dort lassen sich die gängigen Zustände der gleichsinnigen und gegensinnigen Schwingungen, sowie Schwebungen relativ gut durchspielen.
Kleiner Tipp: Auf "Pause" drücken >> Pendel wie gewünscht auslenken >> "Start" drücken. So lassen sich die gewünschten Anfangsbedingungen wesentlich genauer und ruhiger einstellen, als bei laufender Zeitmessung. Viel Spaß! ;)
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Irgendwie konnte jetzt immer noch niemand genau erklären, wie man den Massenschwerpunkt bestimmt...
Und wie kann man denn feststellen, ob die Pendel bei der Bestimmung von T' genau in Gegenphase schwingen? Das wäre nach meiner Logik dann der Fall, wenn T=T', oder?
mfg
Felix
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Das mit dem T=T' würd ich auch meinen...
Wegen dem Schwerpunkt steht weiter oben was.
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Hey Leute,
hier werd ich mal eine Zusammenfassung der Antestatfragen reinstellen, um allen die es noch vor sich haben den Lernprozess noch ein wenig zu erleichtern. :)
Ich kann nicht garantieren dass alle Antworten 100% richtig sind, allerdings hat es mir bei der Vorbereitung sehr geholfen. ;)
Viel Erfolg an Alle.
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Da hat es ja eine Unmenge von Formeln im Script. Muss man die alle auswendig wissen?
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Einfach mal Anschauen die Herleitungen
So viel ist es ja nicht ;)