Fallbeschleunigung g experimentell bestimmen

Question

Aufgabe:

Ein Astronaut wurde von der europäischen Raumfahrtagentur ESA zu einer Erkundungsmission auf einen fremden Planeten im Sonnensystem geschickt. Leider war die Landung etwas unsanft und er kann sich nicht mehr erinnern zu welchem Planeten er geflogen ist. Zu seiner Ausrüstung gehören unter anderem ein Faden der Länge L=1m und eine Stoppuhr. In seiner Ausrüstung befindet sich außerdem eine Tabelle, in der die Fallbeschleunigung g für die Planeten des Sonnensystems zugeführt ist (siehe unten). Beschreiben Sie ein physikalisches Experiment, mit dessen Hilfe der Astronaut herausfinden kann auf welchem Planeten er gelandet ist. Gehen Sie dabei auf Versuchsaufbau, die Durchführung und die Interpreation des Versuchs ein.

Planent   Fallbeschleunigung (m/s²)

Merkur 3,7

Venus 3,87

Erde  9,81

Mars   3,7

Jupiter  24,8

Saturn  10,4

Uranus  8,87

Neptun  10,15

Pluto   0,56

Problem/Ansatz:

 - die Periodendauer mithilfe der Stoppuhr und dem Faden bestimmen

- Danach in die Formel zur Berechnung der Periodendauer einsetzen und nach dem Ortsfaktor g umformen

- Mit Tabelle vergleichen , welcher Wert für den Ortsfaktor zutrifft.

Ist eine Vermutung, hoffe, dass ihr mir helfen könnt.

Answer 1

Deine Vermutung ist völlig richtig.

T = 2·pi·√(l / g)

g = 4·l·(pi / T)^2

Comments

Vielen Dank

Hast du vielleicht eine Beispiel Formulierung, die mir helfen kann, da ich nicht weiß, wie ich das als Experiment oder Text darstellen.

Vielen Dank für dein Kommentar

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Also sozusagen zu Versuchsaufbau und Durchführung eine Beispiel Formulierung

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Ich habe mir erlaubt folgenden im Internet gefundenen Text zu kopieren:

Ein mathematisches Pendel mit der Pendellänge l führt bei kleinen Auslenkungen in sehr guter Näherung eine harmonische Schwingung mit der Periodendauer T aus. Die Periodendauer T ist dabei eine Funktion in Abhängigkeit der Pendellänge und der Gravitationsbeschleunigung g. Der genaue Zusammenhang ist gegeben durch

T = 2·pi·√(l / g)

Durch Messung der Periodendauer bei gegebener Pendellänge kann daraus die Gravitationsbeschleunigung berechnet werden.

Die berechnete Gravitationsbeschleunigung kann man dann mit den gegebenen Daten aus der Tabelle vergleichen und somit den Planeten bestimmen.

Ich würde aber vermuten du hättest auch an der Landung gemerkt, wenn du z.B. auf dem Saturn gelandet wärst.

Answer 2

Hallo

das ist genau richtig, vielleicht solltest du die Formel für die Periodendauer und ihre Auflösung nach g dazuschreiben.

lul

Comments

Danke , aber wie kann ich die Periodendauer berechnen, ich muss sowas als Mini Text aufschreiben. Kannst du mir vielleicht eine Beispiel Formulierung geben, weil ich solche Aufgabe nie gemacht habe, weil ich morgen darüber eine Klausur schreibe.

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Danke , aber wie kann ich die Periodendauer berechnen

Die Frage nach "berechnen" ist die falsche Frage. Du hast eine Stoppuhr...

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Hallo

natürlich brauch der  m eine Uhr um die Periode , besser jeweils 10 zu messen, Aber da ihr ja wohl des Experiment auf der Erde gemacht habt, muss da nicht eine lange Beschreibung hin, wie man eine Periodendauer misst.

ich denke, wenn du dich auf ein gemachtes Experiment in der Klausur beziehen kannst ist ein Text wie der von Mathecoach zu lang, und dass du den selbst verfasst hast nicht recht glaubhaft.

lul