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Mechanik » Dynamik des starren Körpers » Messung von Beschleunigung im Zug
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Universität/Hochschule Messung von Beschleunigung im Zug
SkyGloom
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2020-12-02


Guten Morgen!

ich soll in einer Aufgabe angeben, wie man in einem Zug mit einem Bleistift und einem Heft die Beschleunigung messen kann.

Da der Fahrgast in einem beschleunigten System ist, würde ein quer zur Fahrtrichtung liegender Bleistift anfangen zu rollen... Aber wie messe ich die Beschleunigung?

Grüße, Clara



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willyengland
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2020-12-02


Vielleicht denke ich jetzt falsch, aber was wäre, wenn man es so macht:
Man markiert im Heft einen Punkt und hält den Stift genau darüber.
Dann lässt man den Stift los.
Da der Zug beschleunigt, müsste sich das Heft unter dem Stift wegbewegen.
Aus der Strecke zwischen dem 1. Punkt und dem Auftreffpunkt kann man die Beschleunigung berechnen. Zusätzlich müsste man allerdings wissen, wie hoch über dem Heft der Stift hing.



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SkyGloom
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2020-12-02


Hm. Das ist eine Idee... 🤔 Allerdings ist nichts von Aufhängung gesagt. Hm... Komische Aufgabe 🙃

Ich habe vergessen zu erwähnen, dass der Zug gerade die Beschleunigung a hat.



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SkyGloom
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, vom Themenstarter, eingetragen 2020-12-03


Vielleicht noch jemand eine Idee? 🙂



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Caban
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, eingetragen 2020-12-03


Hallo

Ich würde den Stift über die Oberfläche rollen lassen, die Beschleunigung müsste mit der Beschleunigung des Zugs übereinstimmen?

Gruß Caban



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zippy
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, eingetragen 2020-12-03


2020-12-03 17:21 - Caban in Beitrag No. 4 schreibt:
Ich würde den Stift über die Oberfläche rollen lassen, die Beschleunigung müsste mit der Beschleunigung des Zugs übereinstimmen?

Da der Stift rollt und nicht gleitet, kommt hier auch noch das Trägheitsmoment des Stiftes ins Spiel.

Außerdem sorgt die Reibung für einen riesigen Messfehler.

Da ist die Idee von willyengland deutlich praxistauglicher:
  • Man hält den Stift hoch.
  • Man misst die Höhe $h$ in willkürlichen Einheiten. (Z.B. durch die Kästchenbreite bei karierten oder den Linienabstand bei liniertem Papier. Notfalls malt man sich selbst eine Skala aufs Papier.)
  • Man lässt den Stift fallen.
  • Man misst in denselben willkürlichen Einheiten den Abstand $d$ vom Lotpunkt zum Auftreffpunkt.
  • Das Verhältnis $d/h$ gibt das Verhältnis von Zugbeschleunigung $a$ zu Erdbeschleunigung $g$ an.



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SkyGloom
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.6, vom Themenstarter, eingetragen 2020-12-03


Ah, jetzt habe ich es erst verstanden. Ich muss sagen, dass ist ziemlich einfallsreich 👍

Vielen Dank für eure Ideen!

Clara



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haribo
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.7, eingetragen 2020-12-03


zippy, die halbe stiftlänge musst du evtl. noch abziehen von h?

fals das heft ne ringbindung hat könnte man den stift als achse in die ringe schieben und das heft als beschleunigungs-mess-lot benutzen

hat es ne fadenbindung dann den faden herausknoten und den stift dran aufhängen...

aber in ICE wirklichkeit dürfte die beschleunigung kaum über 0,3 m/s² betragen und das zu messende dreieck h/d hätte dann doch immer noch nur <2° als spitzenwinkel... das erscheint mir recht schwer zu messen




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zippy
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.8, eingetragen 2020-12-03


2020-12-03 23:01 - haribo in Beitrag No. 7 schreibt:
zippy, die halbe stiftlänge musst du evtl. noch abziehen von h?

$h$ ist die "Fallhöhe", also die Höhe der Bleistiftspitze über dem Papier. Warum willst du da etwas abziehen?

2020-12-03 23:01 - haribo in Beitrag No. 7 schreibt:
aber in ICE wirklichkeit dürfte die beschleunigung kaum über 0,3 m/s² betragen und das zu messende dreieck h/d hätte dann doch immer noch nur <2° als spitzenwinkel... das erscheint mir recht schwer zu messen

ICE 3 und ICE 4 schaffen problemlos Beschleunigungen $>0\mathord,5\;\rm ms^{-2}$. Und $a=0\mathord,5\;\rm ms^{-2}$ würde bei $1\;\rm m$ Fallhöhe zu vollen $5\;\rm cm$ zwischen Auftreffpunkt und Lotpunkt führen. (Eine ausreichend hohe und gut handhabbare Startvorrichtung wäre also das ausgeklappte Tischchen.)



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haribo
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.9, eingetragen 2020-12-04


geschenkt zippy, dann sind es ~3°

besser wirds im raumschiff beim einschalten des warp antriebs, da kann man sicher gut dart spielen indem man den dartpfeil ruhig hält und loslässt
haribo



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Spock
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.10, eingetragen 2020-12-05


Hallo Ihr,

ist ein klein wenig offtopic, aber ich frage mich gerade im Rahmen von leicht durchzuführenden Experimenten:
Welche jungen Leute haben, sofern sie denn Zug fahren, einen Bleistift und einen karierten Block bei sich?
Was die jungen Leute immer dabei haben, sind Handys. Und haben nicht die meisten dieser Dinger mittlerweile Beschleunigungssensoren? Könnte man damit nicht Fallversuche machen, und die Beschleunigung im ICE messen?

Im übrigen denke ich nicht, daß die ICEs der Deutschen Bahn nennenswert beschleunigen, so oft wie die Verspätung haben bzw. gar nicht erst ankommen, :-)

Grüße
Juergen  



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SkyGloom
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.11, vom Themenstarter, eingetragen 2020-12-05


2020-12-05 07:56 - Spock in Beitrag No. 10 schreibt:
Im übrigen denke ich nicht, daß die ICEs der Deutschen Bahn nennenswert beschleunigen, so oft wie die Verspätung haben bzw. gar nicht erst ankommen, :-)

😛

Vielen Dank nochmals für die originellen, guten Ideen!



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