4.3 Der Trick des Linearisierens
4.3.1 Das Experiment
Wir wollen nun überprüfen, ob unser theoretisch begründetes WZG s = 1/2*a*t² richtig ist.
Dazu müssen wir einen freien Fall durchführen und die Fallstrecke s sowie die Fallzeit t messen.
Bei kurzen Fallstrecken kann man sehr gut aus einer Position heruas eine Uhr starten und stoppen, aber die Reaktionszeit ist deutlich über der eigentlichen Fallzeit.
Da gibt es zwei Möglichkeiten:
Wir wechseln auf den Mond, da ist die Schwerkraft nur 1/6 derjenigen auf der Erde und alles fällt langsamer.
Oder wir lassen nicht fallen, sondern reibungsfrei auf einer schrägen Bahn abwärts rutschen (so soll es wohl Galilei gemacht haben).
Die Person, die die Zeit stoppt, steht unten neben dem Auftreffpunkt und sieht nach oben an der Handbewegung, wann eine andere Person eine kleine Kugel fallen lässt (natürlich steht sdie untere Person nicht in Fallrichtung, hat aber trotzdem einen Höhlenhelm auf).
Die Reaktionszeit kann man durch Tests bestimmen und abziehen, das haben wir allerdings nicht gemacht.
Die Fallhöhe wird mit einem Seil bestimmt, dessen Länge man gut messen kann.
Folgende Messwerte ergeben sich (jeder Wert ist der Mittelwert aus 5 Einzelmessungen):
s/m t/sec
0 0,0 (diesen total sicheren Messpunkt ohne Fehler vergisst man häufig!)
3,7 0,8
7,9 1,3
12,1 1,7
Liegt eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung vor? Ist also die Beschleunigung a konstant?
Tragt einmal s gegen t in einem Diagramm auf...das sollte eine Parabel sein. Seht ihr das?
Und nun kommt ein Trick: Tragt einmal s gegen t² auf.
Was man davon hat, klären wir im nächsten Post.
Wenn ihr übrigens eigene Messungen gemacht habt, dann nehmt diese Messwerte.
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