Physik Forum

[Robin.]

Hey Leute.
Wir sollten letzte Stunde einen Versuch in Physik machen, mit dem wir so die ein oder anderen Schwierigkeiten hatten:
Gegeben ist ein U-Rohr: Überprüft, ob die Periodendauer von der Amplitude und der Länge der FLüssigkeitssäule abhängt.

1. Messreihe - Hängt die Periodendauer von der Amplitude ab?
Hier haben wir Amplitude variiert & die Länge der FS gleichbehalten.
Bei verschiedenen Amplituden kam immer die gleiche Periodendauer raus.
=> Periodendauer ist nicht von der Amplitude abhängig.

2. Messreihe - Hängt die Periodendauer von der Flüssigkeitssäule ab?
Hier haben wir die Amplitude gleichgehalten & die Länge der FS varriert. Es kamen verschiedene Ergebnisse raus: Je mehr Wasser sich in dem U-rohr befindet, desto langsamer schwingt das sich darin befindende Wasser ins Gleichgewicht, wenn man den Korken oben zieht.

Ihr versteht was ich meine?
Meine Frage ist:
Ich habe jetzt raus, dass die Periodendauer von der Länge der FLüssigkeitssäule abhängig ist, aber nicht von der AMplitude.
Kann man heir vielleicht noch mehr mit machen? Weil wir sollen ein Versuchsprotokoll aufstellen, und mein Problem liegt in der Auswertung. Kann ich vielleicht noch aus meinen Überlegungen Formeln ableiten, die die Propotionalität von x mit x darstellen, oder so?
Ich würde gerne 'nen richtig gutes Protokoll abgeben, weil ich nicht so die Leuchte bin & bräuchte deswegen eure Hilfe, wenn irgendwie möglich..
2 Sätze in der Versuchsauswertung wären doof. Was könnte ich hinzufügen?

Vielen, Vielen dank,
Robin.

[Braindead]

habe erst selbst so eine Aufgabe gehabt.
Schau mal unter Schlauchwage im Forum.

Sonst unter Wiki bei Wasserpendel, da steht wie genau die Periodendauer von der Länge der Wassersäule abhängt.
Mit Formel Herleitung etc.

[evB]

Schau mal etwas weiter unten in diesem Thread, da wurde die Gleichung hergeleitet (bis auf einen Faktor 2). Im Wikipediaartikel steht letztlich das gleiche drin.

Du kannst mal selbst versuchen die Messdaten in ein Diagramm einzutragen. Dann schaust du, wie die Wassermenge und die Frequenz zusammenhängen. Dabei gibt es allgemein diese Möglichkeiten:



Wenn die Frequenz kleiner wird bei mehr Wasser sollte man lieber die Periodendauer (T = 1/f) in das Diagramm abtragen, damit man eine "Wenn X größer, dann Y größer" Beziehung bekommt. Wie genau diese Beziehung aussieht, musst du dann erstmal abschätzen:

Rot: Wurzel, vervierfacht sich die Wassermenge, verdoppelt sich die Periode
Blau: Gerade, die Wassermenge ist proportional zur Periode
Grün: Potenz, verdoppelt sich die Wassermenge, ver-x-facht sich die Periode
Schwarz: Exponentiell, erhöht man die Wassermenge um einen festen Betrag, steigt die Periode um X% an.
Dunkelblau: Fakultät, mit jeder Erhöhung der Wassermenge um einen festen Betrag steigt die Periode nicht nur um X% sondern noch deutlich mehr, abhängig von der bisherigen Periode.

Ich tippe mal auf Wurzel oder Potenz, je nach dem, wie herum mal es formuliert. Schaut man sich die Formel an, die ich hergeleitet hatte, sieht man dort, …



… dass eine Vervierfachung der Wassermasse (m) zu einer Halbierung der Frequenz, also einer Verdopplung einer Periode führt.

Als nächsten Schritt nimmst du dir Millimeterpapier und trägst das Quadrat der Wassermenge gegen den Kehrwert der Frequenz (also die Periodendauer) in ein Diagramm ein. Dann sollte eigentlich eine Gerade herauskommen, deren Steigung alle anderen Konstanten in der Formel ist. Dann kannst du die Frequenz bei einer gegebenen Wassermasse vorhersagen.