Gravitationsgesetz und -feld
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Bestimmung der Gravitationskonstante mit der Beschleunigungsmethode (IBE)
Typ:Simulation
Bestimmung der Gravitationskonstante mit der Beschleunigungsmethode (© 2021, AG Didaktik der Physik, Freie Universität Berlin in Kooperation mit QUA-LiS NRW)
Bestimmung der Gravitationskonstante (Beschleunigungsmethode) (© 2021, AG Didaktik der Physik, Freie Universität Berlin in Kooperation mit QUA-LiS NRW)
Die Drehwaage befindet sich zunächst in einem Gleichgewichtszustand. Der Detektor registriert eine konstante Position des Lichtzeigers, die der Monitor jeweils nach \(20\,\rm{s}\) grafisch darstellt. Nach dem Umlegen der Bleikugeln bewegt sich der Lichtzeiger für etwa eine Minute gleichmäßig beschleunigt. Die grafische Auswertung der Lichtzeigerpositionen ermöglicht die Bestimmung der Gravitationskonstante \(G\).
Didaktische Hinweise:
So bestimmst du die Gravitationskonstante \(\rm{G}\) mit der Beschleunigungsmethode
- Starte die Messung. Die vordere große Bleikugel ist in \(Position \, I\) (links).
- Schwenke die Kugel nach rechts (\(Position \, II\)). Jeweils nach \(20 \rm {s}\) wird eine neue Lichtzeigerposition gemessen.
- Schwenke die Kugel nach rechts (\(Position \, I\)). Jeweils nach \(20 \rm {s}\) wird eine neue Lichtzeigerposition gemessen.
- Bestimme die Lichtzeigerpositionen \(S\) in der ersten Minute nach dem Umlegen der großen Bleikugeln.
- Trage die Messwerte über \(t^2\) auf.
- Bestimme die Steigung der Geraden und setze den Wert in das Auswertetool ein.
Hinweise und Anregungen
- Die Bleikugeln lassen sich auch bei vergrößertem Monitorbild umlegen.
- Zum Messen der Lichtzeigerpositionen lässt sich eine Hilfslinie einblenden.
