Versuch
Info
Messung des Impulsübertrags als Kraftstoß zur Untersuchung der Abhängigkeit von Masse und Geschwindigkeit.
Gemessen wird die Kraft, die ein Schlitten auf der Luftkissenbahn beim (elastischen) Stoß auf einen Kraftsensor ausübt, in Abhängigkeit von der Zeit.
Beschreibung
Die Fläche unter dem Graphen im F(t)-Diagramm entspricht dem übertragenen Impuls, dem Impulsunterschied ∆p vor und nach dem Stoß. Dieser wird von der computerunterstützten Messwerterfassung mit DataStudio oder Capstone direkt ausgegeben. Aus der vom Ultraschall-Bewegungssensor gemessenen Position wird die Geschwindigkeit des Schlittens errechnet. Die Masse des Schlittens wird mit einer Waage bestimmt.
Durch Verdoppeln / Verdreifachen der Schlittenmasse wird p ~ m gezeigt.
Durch unterschiedliche Neigungen der Luftkissenbahn wird p ~ v gezeigt.
Hinweise zur Durchführung:
Gebläsestufe: 9
Startposition des Schlittens auf der Mitte der Luftkissenbahn (Markierung verwenden), da die Blattfeder sonst beim Stoß vollständig eingedrückt wird.
Der Kraftsensor ist vor jeder Messung wieder auf Null zu setzen. Zusätzlich muss im F(t)-Diagramm der relevante Bereich ausgewählt (markiert) werden.
Aufgrund der Messunsicherheit des Kraftsensors ist es nicht nötig, mithilfe von Knetmasse die Masse des Schlittens exakt zu verdoppeln / verdreifachen.
Bei konstanter Neigung der Luftkissenbahn ist die Geschwindigkeit des Schlittens unabhängig von dessen Masse, da Reibungseffekte vernachlässigbar sind. Dies lässt sich durch Geschwindigkeitsmessungen bestätigen.