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Fast Chain
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.
Untersuchung relevanter Parameter
- 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
- …
Grundverständnis
- Wenn die Sprossen 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.
Untersuchung der Impulsänderung
- Bewegungsanalyse mittels Videotracker
- Impulsmessung mit einem (zwei) feinen Kraftsensor
Aufbau
Bodenplatte
Um die Sprosse reproduzierbar aufkommen zu lassen, wurde eine Wippe verwendet, an der das Gegengesicht verschiebbar war.
Bodenplatte mit Sprosse beim ersten Kontakt
Aufhängung
Die Sprosse wird am ENDE an den beiden Kraftsensoren aufgehängt.
Wegmessung
Die Bewegung der Bodenplatte wird über einen Wegaufnehmer gemessen.
Durchführung
Messung - Vorversuch
- 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°
Diagramme
Die Kraftmesser sind mit anhängender Sprosse auf Null kalibriert, so dass ein positiver Wert eine Vergrößerung der Zugkraft am Seil bedeutet.
Konzentration auf einen Parameter
- z. B. Variation des Winkels
Weitere Auswertungen folgen evlt. nach dem IYPT
