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Versuche

Energieerhaltungssatz Feder

Versuchsaufbau:
Auf der waagerechten (Reibungsausgleich) Rollenfahrbahn wird ein Wagen bekannter Masse m aufgebracht. Der Wagen ist mit einer einseitig befestigten Feder verbunden. Zieht man den Wagen um eine bestimmte Strecke Ds, so erhöht sich die Federkraft von F1 auf F2. Lässt man nun den Wagen los, so beschleunigt er und es geschieht eine Energieumwandlung von elastischer Energie in Bewegungsenergie. Man bestimmt die Geschwindigkeit des Wagens mittels einer Lichtschranke und einem am Wagen befestigten Filmstreifens (Doppelunterbrecher) am Ausgangsort der Federdehnung.

Versuchsdetails:

  • Die Feder sollte bei Durchlaufen des Wagens durch die Lichtschranke etwas vorgespannt sein (F1, s1).
  • Bei der Doppelunterbrechung der Lichtschranke misst man jeweils den Zeitabstand zweier Verdunkelungen.
  • Wagen an Schnur festhalten, schlagartig loslassen und vor dem Herunterfallen sichern.


Versuchsergebnisse:
Abstand der Doppelunterbrecherstreifen (d = 1,0 cm); Vorspannung: F1 = 0,60 N, s1 = 20 cm; Wagenmasse: 1,00 kg

 

F1 in N
s1 in cm
Δs in cm
F2 in N
s2 in cm
Esp in J
Δt in s
v in m/s
Ekin in J
0,60
20
28,3
1,45
   
0,013
   
0,60
20
20,0
1,20
   
0,017
   
0,60
20
10,0
0,90
   
0,0265
   

Ergänze die fehlenden Spalten und überprüfe damit den Energieerhaltungssatz.