RO - Rotation

[Alex1234]

Habe nächste Woche das Rotationspraktikum in Physik.

Habe diesbezüglich 2 Fragen:

- Kommen auch Aufgaben dran (z.B. Rechenaufgaben), die mehr verlagen als im Skrip steht? Sind ja nur 6 Seiten....

- beim Protokoll soll man ja auch Fehleranlayse machen, keine Ahnung was ich da machen soll... Weil in dem Skript "Einführung zum phy. Prak. " ist die Fehleranalyse ziemlich komplex, muss ich im Praktikum Standartabw. oder irgendwas anderes berechnen?

MgG

[TopGun]

Ich habe das Praktikum absolviert und es ist ziemlich umfangreich. Die Messung, soweit die Apparate es mitmachen, verläuft teilweise automatisch.
 
Ja, Du mußt Fehlerrechnung machen. In jedem Physikpraktikum machst Du eine Fehlerrechnung. Denn der gemessene Wert entspricht Real nicht dem wirklichen Wert, wodurch Abweichungen entstehen, diese fließen dann in die Fehlerrechnung mit ein.
 
Beim Rotationsexperiment mußt Du auch die Standardabweichung berechnen. In anderen Versuchen, die Du noch hast (damit Du Deinen Schein bekommst), ist meistens nur die Fehlerrechnung nach dem Fehlerfortpflanzungsgesetz erforderlich.
 
Es empfiehlt sich das Protokollheft vorzuschreiben und auch gleich die Tabellen für die Versuche schon mit einzubringen, so mußt Du nur noch die Werte eintragen und rechnen.
 
Die Fehlerrechnung solltest Du Dir auf einem Extra-Blatt schon einmal vorbereiten und die Formeln dementsprechend schon aufschreiben. So brauchst Du es nur dann übernehmen ins Protokollheft und dann rechnen.
 
Am effektivsten ist natürlich ein Netbook dabei zu haben, wo in einer Exel-Tabelle schon alles vorbereitet ist. So dass man einfach die Werte einträgt und den Rechner rechnen lässt. Die Werte kann man dann ins Protokollheft übertragen. Das Rechnen mit dem Teschenrechner ist sehr mühseelig, weil Du für jeden Winkel die Standardabweichung berechnen mußt. Und das kann dauern.
 
Bei uns hat die Zeit kaum gerreicht und wir kamen zu spät zur nächsten Vorlesung.

[Alex1234]

So hatte RO-Praktikum. Der Ausgangstest, naja, keine 'Theorie abgefragt, nur Rechnungen um Dreh/Trägheitsmomente und Fehlerrechnung. Müsst euch mal Aufgaben angucken...z.B. in Physikbüchern. Viele Leute hatten ne 4 und einer musste trotzt Hilfen des Betreues gehen...Betreuer war coll drauf...Ansonsten müsst ihr halt Fehlerrechnung können, besonders Fehlerfortpflanzung.
Hoffe das Hilft!

[TopGun]

Der Betreuer erklärt schon wie die Geräte funktionieren. Er zeigt es einmal und dann geht es auch schon los, vorausgesetzt Du hast den Eingangstest bestanden.

[Eli]

boah, wat nen Drecks-Versuch! Fand es so graußlig, dass ich das erstmal total verdrängt habe. hatte den Versuch vor 2 Wochen.

zum Eingangstest:
1. Definition Drehmoment M und Träheitsmoment J (2 Pkt.)
2. Bewegungs-Diff-Gleichung für Rotation eines starren Körpers, diese durch Integration lösen + 3 Diagramm mit Winkel, Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung als Funktion der Zeit (3 Pkt.)
3. Definiton Trägheitsmoment für ein System von Punktmassen (1Pkt.)
4. Herleitung des Trägheitsmoments für dünnen homogenen Stab (Länge L, Masse m), der um seinen Mittelpunkt drehbar gelagert ist (2Pkt.)
5. Wie lange dauert es im vorliegenden Versuch bis die Zugmasse den Boden erreicht? (2Pkt.)

Die Fragen sind ne Kurzfassung, war immer noch paar Werte gegeben. Ich war sehr überrascht, wie viel Punkte ich vom Übungsleiter für meinen Test bekommen habe, dabei war das meiste davon geraten und bissl beim Rechnen rumprobiert ^^
Also: Formeln pauken und vor allem ANWENDEN das ist hier das A und O

Der Versuch war dann der Oberhammer. Wir waren die ersten zwei die abgegeben haben sind 19Uhr raus (19Uhr!!!) und dabei haben wir noch die 3. Aufgabe weggelassen -.- Die anderen sind ca. 10-20min später (schätze ich mal).
Man nimmt ein paar Messwerte auf, trägt die in seine schöne Tabelle ein und dann heißts nur noch rechnen, rechnen, rechnen. Unglaublich wie lange das gedauert hat... Nehmt nen ordentlichen TR mit, der nen Statistik-Prog hat oder gleich nen Lappi, da spart ihr etwas Zeit! Die Leute ohne so nen TR waren wesentlich langsamer als wir. Glaub unser Versuch (bzw. unsere gesamte Gruppe von der Woche) war nen Paradebeispiel dafür, dass der Versuch noch überhaupt nicht erprobt ist. Der Praktikumsleiter hat uns erstmal ne falsche Formel gegegen und uns viel zu viel rechnen lassen, was überhaupt nicht nötig war. Ich hoffe, das ist zukünftig anders bei den kommenden Gruppen. Netterweise war der Betreuer dann bei der Protokollnote sehr gnädig

So, jede Erinnerung wird jetzt nach C:/Ablage/Löschen verschoben...
Viel Erfolg an alle die es noch vor sich haben!

[TopGun]

Oh ja, die Rechnerei war ziemlich aufwendig. Ein Netbook mit einem Exel-Sheet ist nicht verkehrt. So kann man die Formel schon einmal eintragen. Wenn man die Werte nimmt und einträgt, hat man gleich die Ergebnisse, die man braucht. Gerade bei der Fehlerrechnung.

[SINEATER]

welche formeln brauch man denn alles für den versuch und muss man da auch wieder welche selber herleiten bzw zusammenbasteln? vllt könnte die ja dann mal jemand posten, wäre ziemlich nett:)

[TopGun]

Du brauchst die Formel für die Standardabweichung. Ich gehe mal davon aus, Du hast Fehleranalyse schon gehabt. Einfach die Parameter einsetzen und ausrechnen.
Falls Du FA noch nicht gehabt hast, dann schau mal auf der Physik-Praktikumsseite nach. Bei den Skripten findest Du FA. Dort steht die Formel drin.
Ansonsten hast Du nur noch das Fehlerfortpflanzungsgesetz, was in dem Falle einfach ist, da die Ausgangsformel ein Produkt ist. Da mußt Du nicht großartig ableiten

[Trovidus]

Moin,
das mit dem netbook und Excel kann man leider vergessen, weil "Rechner zur Auswertung nicht erlaubt sind". Ja klar, mit dem Taschenrechner alles eintippen ist natürlich besser:blink:
Ich lade trotzdem mal die Excel Datei hoch , die ich vorbereitet habe, vielleicht gibt es ja Leute, die eine Verwendung dafür haben (eine Kommilitonin hat einen 120 Euro Taschenrechner mit Touchscreen, auf dem auch Excel Tabellen gepackt werden können. Der scheint erlaubt gewesen zu sein:nudelholz:)

Zum Antesstat:
1. Definition(Formel + Text) Trägheitsmoment, Drehmoment + ANgeben der Grundgleichung der Rotation. Achtet auf die richtigen Vektorpfeile.
2. An einer Waage ist auf der einen Seite im Abstand von 1m eine Masse von 1kg angehängt. Auf der anderen Seite im Abstand von 0,5m 0,5kg. Was für eine Masse muss im Abstand von 1m angehängt werden, damit die Waage im Gleichgewicht ist(Masse und Abstände können in den Antestaten varieren!)
3. a)Gleichung für das Trägheitsmoment einer Kugel angeben (alternativ in anderen Testaten die für einen Zylinder, Kreischeibe oder ähnliches)
b)Wie muss die Masse geändert werden, damit sich das Trägheitsmoment verdoppelt?(Achtung, einfach nur die Masse verdoppelt ist falsch! Das ganze muss hergeleitet werden über Ja'=Ja+Jz. wenn ich mich recht erinnere kommt man für den Kreis auf ein + der Masse von 2/5 und beim Zylinder von 1/2 - ohne gewähr;))
4. Eine Rechnung mit phi(t), w, a in a) und b) Teilaufgabe(kann mich nicht mehr genau dran erinnern). Gebraucht werden die Formeln für die Rotation aus den einfachen Schultafelwerken. Macht euch auch mit den Einheiten der Variablen vertraut.

Bei den Punkten weiß ich nicht mehr, aber 1 und 2 haben gereicht zum bestehen. (sind ja auch leicht, wenn man bissl gelernt hat)
3a) war auch nicht schwer und wenn man bei 4 nen paar Formeln hingeschrieben und nen bissl gerechnet hat(auch wenn man kein Ergebniss raushatte), gabs auch noch Punkte
So kann man eigentlich locker ne 2,0-2,3 kriegen.

gruß von den chemikern und viel spaß

[Schindi]

Hi
Also ich hab am Mittwoch den Versuch.Bei deinem Antestat die 2.Frage rechne ich jetzt schon die ganze Zeit rum,wahrscheinlich ist es ganz einfach aber ich komm einfach nicht drauf :wallbash:, würdest du mir da weiter helfen?

Danke im Voraus
Schindi

[MichaS]

So Schindi,
man kanns ausführlich machen oder man erinnert sich an die 7. Klasse (Hebelarm):
ausführlich: Das Drehmoment muss Null sein: M=0.
Das Drehmoment berechnet sich wie folgt: M= Fxr  (das "x" ist ein Kreuz!)
Im Gleichgewicht gilt, dass die Kraft senkrecht zum Radius steht, demnach gilt M=F*r.
Fürs Rechnen: Das Drehmoment der linken Seite muss vom Betrag her genauso groß sein wie das Drehmoment der rechten Seite.
Links: |M|=F*r=1kg*G*1m , wobei G die Erdbeschleunigung ist (die kürzt sich in der Rechnung raus!!!)
Recht: |M|=F(1)*r(1) + F(2)*r(2)= 0,5kg*G*0,5m + X*G*1m.
Links=Rechts und Kürzen von G: (ab jetzt Klasse 7)
1kg*1m=0,5kg*0,5m + X*1m
--> X=(1kg*m -0,25kg*m) / 1m = 0,75kg

Fertsch!!!:w00t:

[störtemaus]

Hey ho

habe mittwoch das Praktikum RO und da es sich hier nach keinem besonders schönen praktikum anhört wollte ich fragen ob jemand noch das protokoll hat und so lieb wäre mir es zu schicken

wäre wirklich toll ,weil ich zur zeit noch nich allzuviel mit
dem versuch an sich anfangen kann.

vielen dank
die jule

[Lenzelot]

ich hatte den versuch letztem woche und an sich ist das ganze machbar... es geht halt viel zeit in die fehlerrechnung

gut war allerdings, dass man nicht messwerte für 2 verschiedene massen und 6 winkel zu bestimmen hatte, sondern "nur" 1 masse und dazu 3 winkel + das ganze nochmal für die zusatzmassen... danach heißt es dann die einzelnen fehler zu bestimmen (standardabweichung, fehlerfortpflanzung, log. diff. --> siehe physikeinführungsskript)

und nicht vergessen beim bestimmen der winkelbeschleunigung die gemessenen winkel von grad in radiant umzuwandeln... das wirbelt sonst das ganze protokoll durcheinander :whistling:

[Tapas]

Hallo, hatten letzte Woche das Praktikum RO,
die Antestatfragen lauteten:

1 - Definiere die Begriffe Drehmoment und Trägheitsmoment - (2P)

2 - Erläutere in wenigen Sätzen und mit einer Skizze, wie im folgenden Versuch das
  Trägheitsmoment eines Körpers (Kreisscheibe) bestimmt wird! (4P)

3 - Rechne 67° ins Gradmass (Einheit Radiant) um! (1P)

4 - Wie berechnet man den Fehler Delta f der Größe f, die aus den Messgrößen a und b über die Beziehung f=a*b bestimmt wurde, wenn a und b die Fehler Delts a und Delts b haben? (1P)

5 - Im folgenden Versuch soll das Trägheitsmoment von einer kleinen Zusatzmasse bestimmt werden und mit der theroretischen Berechnung des Trägheitsmomentes einer Punktmasse verglichen werden. Warum könnten sich die beiden Ergebnisse unterscheiden, selbst wenn man sehr genau gemessen hat? (2P)

Gemessen wurde jeweils für 6 Winkel (60° ..... 360°) mit je zehn Einzelmessungen für die Kreisscheibe und für die Kreisscheibe mit Zusatzmassen. Mittelwert und Standardabweichung für jede Messreihe berechnen. Taschenrechner mit Statistikfunktion ist sehr zu empfehlen!
Aus dem Anstieg in den phi / t² Diagrammen (eines für die Messwerte der Kreisscheibe und eines für die Kreisscheibe mit Zusatzmassen) wird die Winkelbeschleunigung ermittelt und dann das Trägheitsmoment berechnet. Dazu die Fehlerrechnung.
Die Differenz der errechneten Trägheitsmomente ergibt das aus der Messung ermittelteTrägheitsmoment der Zusatzmassen.
Das Trägheitsmoment der Zusatzmassen wird noch rechnerisch ermittelt und mit dem gemessenen Wert verglichen. In der Diskussion auf den Unterschied der Ergebnisse eingehen (siehe auch Antestatfrage 5)

Für den Versuchsaufbau gibt es im Netz eine Bedienungsanleitung http://www.3bscientific.de/Physik,pg_83.html

Fazit: Alle Teilnehmer der Gruppe haben bestanden, die Zeit ist allerdings sehr knapp.
Die Versuchsdurchführung wurde von der Betreuerin gut erklärt und auch Fragen während des Versuchs ausführlich beantwortet.

Gruß, Rü

[ziegenpeter]

Testat-Fragen und Antworten;)

-Versuchsaufbau skizzieren, dabei einzeichen: phi, omega, alpha, R, Ma, ma, mz, rz

-2 Diagramme: einmal Ja' über mz,i abtragen, und einmal Ja' über r²z,i
 (jeweils lineare Funktion)
 (denkt dran, der Anstieg ist jeweils proportional zum anderen, das heißt. wenn ihr Ja' über mz abtragt, ist der anstieg proportional zu r²)

-Grundgesetz der Rotation,
  (phi'' = Ma / Ja )

-Lösung dieser Bewegunsgleichung, durch hochintegrieren bestimmen:
 phi (t)  =  0.5 *alpha *t²  +  wo* t  +  phi(0)  

-Grundgesetz mit Reibunsmoment
 phi'' = Ma/Ja - Mr/Ja

-Gleichung für Jz
 ( Jz = Summe von n=1 bis unendlich, über : m,i * r²z,i

-noch was? weiß ich nicht mehr


----für euch: Excel-Tabelle
Manche haben einen guten Taschenrechner und können so sehr schnell und einfach Standartabweichung etc bestimmen. Ich bin nicht im Besitz eines solch tollen Gerätes. ABER ich habe mir eine Excel tabelle erstellt, in der man nur noch die Messwerte eintragen muss (in den Spalten unter den Winkel) -----excel rechnet dann standartabweichung, mittelwert und jeden fehler (zu jedem messwert) -für euer diagramm (-also über t²) aus.

ich durfte diese excel-tabelle auf meinem netbook benutzen.
---sehr hilfreich! einfach messwerte eintippen (UND ins protokollbuch schreiben) dann kann man einfach standartabweichung und fehler übernehmen


-3 Tabellenteile
-1.Teil: 6 winkel und jeweils 10 messungen mit haken nummer 1
-2.Teil: gleiche 6 winkel, wieder 10 messungen mit haken nummer 2
-3.Teil: haken (selbst wählen) und zusatzgewichte ---
---kann alles übersichtlich eingetragen werden

Achtung! -ich habe ein delta (t) -Feld. dort steht 0,001 s drinn. Das ist der fehler der für die zeitmessung angenommen wird ( 1 Digit). ihr könnt diesen wert auch gern ändern, -excel verarbeitet den rest dann automatisch

viel spaß und viel erfolg!!!