Luftkissenfahrbahn

aus ZUM-Wiki, dem Wiki für Lehr- und Lerninhalte auf ZUM.de
Wechseln zu: Navigation, Suche

Nachdem wir mit den Versuchen an Galileis schiefer Ebene eine Möglichkeit gefunden haben, die Erdbeschleunigung zu vermessen, können wir mit exakteren Geräten die Messung wiederholen und so zu exakteren Ergebnissen gelangen. Eine Möglichkeit dazu bietet eine Luftkissenfahrbahn mit elektronischen Lichtschranken.

Eine Luftkissenfahrbahn erzeugt durch einen konstanten Luftstrom ein Luftkissen unter einem kleinen Metallschlitten, so dass dieser Schlitten sich praktisch reibungsfrei über die Schiene bewegen kann. Welche Reibung ist ggf. außerdem zu berücksichtigen?
Die Lichtschranken registrieren die Durchfahrt des Schlittens und starten bzw. stoppen eine angeschlossene Stoppuhr.

Phywe Universalzähler im Einsatz mit zwei Gabellichtschranken.
In unserer Physiksammlung nutzen wir dazu Lichtschranken von Phywe (Gabellichtschranke compact 11207.20) zusammen mit dem Zähler (Universal-Zähler 13601.93), natürlich geht das aber auch mit jeder anderen Lichtschranke.

Um eine exakte Messung durchzuführen muss die Luftkissenfahrbahn eine möglichst exakt vermessene Neigung erhalten. Das wird dadurch erreicht, dass unter einen Fuß ein Holzklotz untergelegt wird und dessen Höhe möglichst exakt vermessen wird. Durch geschickte Trigonometrie erhalten wir die exakte Neigung der Fahrbahn.

Durch die Fahrzeit des Schlittens ergibt sich die Beschleunigung des Schlittens entlang der schiefen Ebene. Wir können nun ebenfalls durch Trigonometrie die Größe der Erdbeschleunigung ermitteln.