Frage von mondscheinkind7, 56

Ich möchte die Fallzeit eines Objekts messen. Wie bekomme ich das möglichst genau hin?

Diese Frage haben wir im Physikunterricht als Hausaufgabe aufbekommen. Wir sollen denke ich keine Formel angeben, die wir irgendwo gefunden haben, sondern uns etwas eigenes überlegen. Ich sitze jetzt schon ziemlich lange daran, doch bin zu keiner wirklichen Lösung gekommen. Stoppuhr halte ich für zu ungenau und das wars dann auch schon mit meinen Ideen haha.. jetzt seid ihr gefragt. Wie würdet ihr diese Frage beantworten? Ich bin für jede ernst gemeinte Antwort sehr dankbar.

Antwort
von sarahj, 21

Sowohl DerCo als auch JanRuRhe haben recht. Damit geht es.

Mit einer Lichtschranke wird es aber genauer, da Du ja beim Film eine Folgen von Einzelbilern hast, was die Genauigkeit natürlich einschränkt (es gibt zwar auch Hochgeschwindigkeitskameras, aber die sind sauteuer...)

Weitere Möglichkeiten:

akustische Messung: wenn es beim Auftreffen Krach macht, und Du es hinkriegst, daß auch beim Loslassen ein Schallsignal erzeugt wird.
(Z.B. wenn Du eine Eisenkugel fallen lässt, die vorher mit einem Magneten gehalten wird, und beim Loslassen (z.B. mit einem Lautsprecher) ein "Klack"-Geräusch erzeugt wird).

Alternativ und besser: das Loslassen elektrisch über einen Schalter und damit auch den Messvorgang starten.

Aufprall auf einen Sensor (z.B. ein Piezokristall, das beim Verbiegen einen Spannungsimpuls liefert). Auch hier könnte eine Stahlkugel zunächst von einem Magneten gehalten werden. Du könntest dann die Zeit zwischen Loslassen und Aufprall z.B. mit einem Computer oder Frequenzzähler (mit Start/Stop Trigger) messen.

Aufprall auf eine Fläche, die mit einem Beschleunigungssensor versehen ist; Messung wie zuvor (quasi eine "Erdbebenmessung").

Am einfachsten, billigsten und vermutlich genauesten wäre aber die Lichtschranke.

PS: im Physiklabor gibt es sicher Zähler, die mit Start/Stop Triggereingängen gesteuert werden können. Da gibt man eine bekannte Frequenz drauf (z.B. 100000Khz) und triggert die Eingänge über die Sensoren bzw. den Schalter für den Magneten. Damit kriegt man schon sehr genaue Ergebnisse. Bei akustischen Messungen aber eventuell schon Laufzeit des Schalls berücksichtigen - der ist ja recht "langsam".

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 11

Mit einer Videokamera aufnehmen und dann die Einzelbilder zählen: 24 Bilder sind eine Sekunde, 1 Bild entspricht also etwa 4/100 (0,04) Sekunden. Das dürfte genau genug sein.

Antwort
von sarahj, 18

Nochmal als extra Antwort:

Bitte geh in dem Film auf ca: 14:50 und schau Dir die folgenden Minuten an;
Da geht es genau um Deine Aufgabe (bei 15:20 machen die Kinder den Versuch und bei 16:30 kommt der Film mit der Kamera)...

https://www.ted.com/talks/alan\_kay\_shares\_a\_powerful\_idea\_about\_ideas#t-8...

Du kannst auch von Anfang anschauen - der Mann war revolutionierend und hat schon in den 70er Jahren mit Kindern und Computern gearbeitet...

Kommentar von mondscheinkind7 ,

Vielen Dank für deine Mühe, das ist sehr  nett von dir :)

Antwort
von JanRuRhe, 40

Lichtschranken, die eine Stoppuhr automatisch starten und stoppen.

Kommentar von DerCo ,

Obacht übrigens beim Einsatz von Lichtschranken über USB / RS232 (COM); die Übertragung per RS232 / USB ist nicht sehr fix und auch nicht immer gleich schnell.

Kommentar von Mikkey ,

Die Übertragung bei RS232 ist schon sehr fix, wenn man eine der Signalleitungen DSR, CTS, CD verwendet.

Antwort
von DerCo, 38

Filmen - und dann die Bilder "loslassen" und "Aufschlag" nehmen und die Zeitdifferenz berechnen.

Kommentar von prohaska2 ,

Sag bloß! Man kann mit 'nem Handy auch arbeiten?

Kommentar von DerCo ,

Na aber sicher. Brauchst nur eine App, die Videos in Standbildern mit Zeitindex abspielen kann wie z.B. VLC.
Es ist die einfachste (technisch am wenigstens aufwändige) Lösung. Und sehr genau obendrein.

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community

Weitere Fragen mit Antworten