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Messung der Geschwindigkeit

Messung der Geschwindigkeit. Inhalt. Definition der Geschwindigkeit Messung der Schallgeschwindigkeit Zeitmessung mit Hilfe eines Oszilloskops Mittelwert, Standardabweichung. Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeit ist ein Quotient, Zähler: Weg, Nenner: Zeit. 2. Start.

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Presentation Transcript

  1. Messung der Geschwindigkeit

  2. Inhalt • Definition der Geschwindigkeit • Messung der Schallgeschwindigkeit • Zeitmessung mit Hilfe eines Oszilloskops • Mittelwert, Standardabweichung

  3. Geschwindigkeit • Die Geschwindigkeit ist ein Quotient, • Zähler: Weg, • Nenner: Zeit

  4. 2 Start Messung der Geschwindigkeit Ziel „Geschwindigkeit = Weg/Zeit“

  5. Versuch zur Messung der Schall Geschwindigkeit • Ein elektrischer Impuls startet • Im Lautsprecher einen Schallimpuls • gleichzeitig die Zeitmessung im Oszilloskop • Eine Wand im Abstand s/2reflektiert den Schallimpuls • Der reflektierte Schallimpuls erreicht das Mikrophon und erzeugt das zweite Signal im Oszilloskop: Die zweite Zeitmarke. • Die Differenz zwischen den Zeiten beider Marken ist die Zeit, die der Schall für den Weg s in Luft benötigt • Mehrfache Reflektionen des Schalls zwischen den Wänden der Laufstrecke erzeugen mehrfache, in der Intensität abklingende Signale im Oszilloskop.

  6. s/2 Messung der Schallgeschwindigkeit t Schall reflek-tierende Wand Laut-sprecher Impuls- und Schall-geber Mikro-phon Oszillo-skop Zeit Qualitativ angedeutet: Verbreiterung des „Schallpakets“senkrecht zur Ausbreitungsrichtung

  7. Die Schallgeschwindigkeit • 344 m/s ist die Schallgeschwindigkeit in Luft bei 20°C Die Schallgeschwindigkeit in Luft steigt mit zunehmender Temperatur

  8. Die Lichtgeschwindigkeit • Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Naturkonstante

  9. Die Lichtgeschwindigkeit Die Lichtgeschwindigkeit ( c = 3 ·108 m/s) ist • Eine Naturkonstante • Höchste Geschwindigkeit für die Ausbreitung von Information und Energie • Geschwindigkeit der Photonen • Unabhängig von der Bewegung des Bezugsystems • Kann von Teilchen mit Masse nicht erreicht werden, weil die Masse bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit zunimmt

  10. Zusammenfassung • Die Geschwindigkeit ist ein Quotient, • Zähler: Weg, • Nenner: Zeit • Die Schallgeschwindigkeit in Luft bei 20° C beträgt 344 m/s • Die Lichtgeschwindigkeitc = 3 · 108 m/s ist eine Naturkonstante, • Geschwindigkeit der Photonen • höchste Geschwindigkeit für die Ausbreitung von Information und Energie

  11. finis s/2 t Schall reflek-tierende Wand Laut-sprecher Mikro-phon Impuls- und Schall-geber Signal am Oszilloskop Zeit Qualitativ angedeutet: Verbreiterung des „Schallpakets“senkrecht zur Ausbreitungsrichtung

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