GYPT-Übersicht

A chain consisting of wooden blocks inclined relative to the vertical and connected by two threads is suspended vertically and then released. Compared to free fall, the chain falls faster when it is dropped onto a horizontal surface. Explain this phenomenon and investigate how the relevant parameters affect the motion.

• Masse der Sprossen
• Abstand der Sprossen
• Winkel der Sprossen
• Länge der Sprossen
• geometrische Form der Sprossen
• Dichteverteilung in den Sprosse
• Art des Untergrunds beim Aufprall
• …

• Wenn die Sprossen der frei fallenden Leiter schräg aufkommen, gibt es auf Grund der Hebelwirkung einen Karftstoß am noch nicht aufgekommenen Teil der Leiter. Dieser Prozess tritt abwechselnd links und rechts auf, so dass die Leiter zunehmend beschleunigt wird.

• Bewegungsanalyse mittels Videotracker
• Impulsmessung mit einem (zwei) feinen Kraftsensor

• interne Seite

Um die Sprosse reproduzierbar aufkommen zu lassen, wurde eine Wippe verwendet, an der das Gegengesicht verschiebbar war.

Bodenplatte mit Sprosse beim ersten Kontakt

Die Sprosse wird am ENDE an den beiden Kraftsensoren aufgehängt.

Die Bewegung der Bodenplatte wird über einen Wegaufnehmer gemessen.

• Sprossenmaße: l = 19,5 cm; h = 3,2 cm b = 1,5cm
• Abstand der Aufhängepunkte: d = 21 cm
• Masse: m = 60 g
• Steigungswinkel: α = 17°

Die Kraftmesser sind mit anhängender Sprosse auf Null kalibriert, so dass ein positiver Wert eine Vergrößerung der Zugkraft am Seil bedeutet. Im freien Fall sollte die Kraft im Verbindungsseil null betragen.

z. B.

• Variation des Winkels
• Masse der Sprosse
• Länge der Sprosse
• Elastizität des Fadens (Seil)
• Schwerpunktsvariation innerhalb der Sprosse
• …

Weitere Auswertungen auf dieser öffentlichen Seite folgen evlt. nach dem IYPT 2017

Mark, Bjarne

Die Arbeit am GYPT-Stützpunkt wird freundlicher Weise über die DPG - Physik für Schülerinnen und Schülern durch die Else und Wilhelm Heraeus-Stiftung und der Sankt-Ansgar-Schule unterstützt.