05. Experimentierkomplex 5
(Newtonsches Grundgesetz, Trägheitsgesetz, Wechselwirkungsgesetz)
Schwerpunkte
Zusammenhang zwischen Beschleunigung, Kraft und Masse;
Trägheit von Körpern, Trägheitsgesetz;
Wechselwirkung, Wechselwirkungsgesetz;
Stoßvorgänge.
Zur Verfügung stehende Geräteanordnungen
Videocom;
Atwoodsche Fallmaschine;
Rollenfahrbahn;
Zeitmesseinrichtungen;
Geschwindigkeits- und Beschleunigungsmesser;
Schienenwagen;
leicht bewegliche große Wagen;
verschiedene Körper, Federkraftmesser;
Stoßapparat (Perkussionsapparat).
Experimente
5.1 Untersuchung des Zusammenhanges zwischen Beschleunigung und Kraft bei konstanter Masse
Untersuchen Sie die Zusammenhänge zwischen Beschleunigung und Kraft bei konstanter Masse
mit Hilfe der Rollenfahrbahn oder mit Hilfe der Atwoodschen Fallmaschine. Bestimmen Sie die
Beschleunigung aus Weg und Zeit.
5.2 Untersuchung des Zusammenhanges zwischen Beschleunigung und Masse bei konstanter Kraft
Untersuchen Sie die Zusammenhänge zwischen Beschleunigung und Masse bei konstanter Kraft mit
Hilfe der Rollenfahrbahn oder mit Hilfe der Atwoodschen Fallmaschine. Bestimmen Sie die
Beschleunigung aus Weg und Zeit.
5.3 Nachweis der Trägheit von Körpern, Trägheitsgesetz
Führen Sie mit Hilfe der gegebenen Geräte und Hilfsmittel einfache Experimente zum Nachweis
der Trägheit fester, flüssiger und gasförmiger Körper durch.
5.4 Nachweis der Wechselwirkung von Körpern, Wechselwirkungsgesetz
Weisen Sie die Wechselwirkung von Körpern und das Wechselwirkungsgesetz nach
mit Hilfe zweier leicht beweglicher großer Wagen, auf denen je eine Versuchsperson sitzt
mit Hilfe eines mit Wasser gefüllten und an einem Federkraftmesser hängenden Becherglases,
in das ein ebenfalls an einem Federkraftmesser hängender Körper eintaucht
mit Hilfe zweier Magnete, die auf je einem leicht beweglichen kleinen Wagen so angeordnet
sind, dass sie sich entweder anziehen oder abstoßen;
mit Hilfe durchbohrter Magnete, die sich auf einem geeigneten Gestell entweder anziehen oder
abstoßen, wobei das Gestell auf einer Waage steht.
5.5 Demonstration elastischer und unelastischer Stöße
Demonstrieren Sie elastische bzw. unelastische Stöße
mit Hilfe des Perkussionsapparates
mit Hilfe der Rollenfahrbahn
5.6 Untersuchung elastischer und unelastischer Stöße
Untersuchen Sie mit Hilfe der Rollenfahrbahn für elastische und für unelastische Stöße die
Geschwindigkeiten und Impulse der beteiligten Körper vor und nach dem Stoß in Abhängigkeit von
ihrerMasse. Zur Geschwindigkeitsbestimmung steht die Videocom (einzeilige CCD-Kamera) zur
Verfügung.
Literatur
PSG, Bd.1, Abschnitte 4.5. (Kraft und Bewegung), 5.2. (Impuls und Kraftstoß);
PSW, Bd.1, Abschnitte "Die Trägheit", "Das Newtonsche Grundgesetz";
SE II, Heft 1, "Newtonsches Grundgesetz", "Geschwindigkeit bei Stoßvorgängen".