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Impulserhaltung auf der Fahrbahn - im Schulerversuch

Die klassischen Fahrbahnversuche zur Impulserhaltung lassen sich nicht nur auf der Luftkissenfahrbahn durchführen sondern auch - im Schülerversuch - auf einer Metallfahrbahn.

Geräteauswahl

Metallschiene 46081
Kombilichtschranke, 2x 337462
CassyLab1 oder 2 524200 oder 524220
Pocket-Cassy o.ä. 524009
Timer-S (oder Timer-Box)
oder Schnittstellenkiste
 

 

Zum Aufbau: Damit der Einfluss der Reibung nicht übermäßig groß wird, ist der Abstand zwischen den Lichtschranken auf maximal 20 cm zu begrenzen.

Impulserhaltung
Der Faden wird mittels Feuerzeugflamme durchtrennt, über die beiden Lichtschranken (links mit S6 beschriftet) wird dieGeschwindigkeit der Wagen ermittelt. (Hinweise zum Befestigen der Lichtschranken)

a) Messwerte zur oben dargestellten Situation mit zuächst ruhenden Wagen

  Wagen 1 Wagen 2
m in kg 0,100 0,198
v in m/s -0,326 0,155
p in Ns -0,033 0,033

 

b) Messwerte zu zwei gegeneinander fahrenden Wagen

  Wagen 1 Wagen 2
m in kg 0,100 0,198
v in m/s 0,40 -0,38
p in Ns 0,040 -0,075
v' in m/s -0,61 0,13
p' in Ns -0,061 0,026

 

vorher: p = 0,040 Ns + (-0,075) Ns = -0,035 Ns
nachher: p' = -0,061 Ns + 0,026 Ns = - 0,035 Ns

 

Anmerkung: eine nicht ganz waagerecht stehende Schiene, ein schräg sitzendes Unterbrecherfähnchen, eine nicht ganz rund rollende Achse etc. lassen die Werte schlechter werden, p und p' weichen aber in der Regel um nicht mehr als 10% voneinander ab. Insbesondere die erste Situation mit den zunächst ruhenden Wagen, ergibt gute Resultate.

 

 

 

 

 

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