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Versuche

Auswerten eines Films zum freien Fall

zum Video der Uni Würzburg

Ein Bleizylinder und eine Feder hängen an der Decke eines

  • evakuierten Gefäßes

  • luftgefüllten Gefäßes

Bleizylinder und Feder starten gleichzeitig zu einem freien Fall.

Aufgabe

Nebenstehend sind vier Einzelbilder des eigentlichen freien Falls aus dem Videofilm herauskopiert und mit \(\rm{cm}\)-Maßstab und Zeiten versehen.

Bestimme für die Oberkante des Metallzylinders eine \(t\)-\(x\)-Tabelle und bestimme daraus die Beschleunigung.

\(t\;{\rm{in}}\;{\rm{s}}\) \(0,00\) \(0,08\) \(0,16\) \(0,24\)
\(x\;{\rm{in}}\;{\rm{m}}\) \(0,00\)      

Lösung

\(t\;{\rm{in}}\;{\rm{s}}\) \(0,00\) \(0,08\) \(0,16\) \(0,24\)
\(x\;{\rm{in}}\;{\rm{m}}\) \(0,00\) \(0,03\) \(0,115\) \(0,28\)

\[{x = \frac{1}{2} \cdot g \cdot {t^2} \Leftrightarrow g = \frac{{2 \cdot x}}{{{t^2}}} \Rightarrow g = \frac{{2 \cdot 0,03{\rm{m}}}}{{{{\left( {0,08{\rm{s}}} \right)}^2}}} = 9,4\frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{s}}^{\rm{2}}}}}}\]

\[{x = \frac{1}{2} \cdot g \cdot {t^2} \Leftrightarrow g = \frac{{2 \cdot x}}{{{t^2}}} \Rightarrow g = \frac{{2 \cdot 0,115{\rm{m}}}}{{{{\left( {0,16{\rm{s}}} \right)}^2}}} =9,0\frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{s}}^{\rm{2}}}}}}\]

\[{x = \frac{1}{2} \cdot g \cdot {t^2} \Leftrightarrow g = \frac{{2 \cdot x}}{{{t^2}}} \Rightarrow g = \frac{{2 \cdot 0,28{\rm{m}}}}{{{{\left( {0,24{\rm{s}}} \right)}^2}}} = 9,7\frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{s}}^{\rm{2}}}}}}\]

Ein weiteres eindrucksvolles Video vom freien Fall in einem großen Vakuum-Fallturm findest du auf YouTube.