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1 Messung der Geschwindigkeit. 2 Inhalt Definition der Geschwindigkeit Messung der Schallgeschwindigkeit –Zeitmessung mit Hilfe eines Oszilloskops –Mittelwert,

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Präsentation zum Thema: "1 Messung der Geschwindigkeit. 2 Inhalt Definition der Geschwindigkeit Messung der Schallgeschwindigkeit –Zeitmessung mit Hilfe eines Oszilloskops –Mittelwert,"—  Präsentation transkript:

1 1 Messung der Geschwindigkeit

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

3 3 FormelEinheitAnmerkung m/s Konstante Geschwindigkeit ts Zeit sm In der Zeit t zurückgelegter Weg Geschwindigkeit Die Geschwindigkeit ist ein Quotient, –Zähler: Weg, –Nenner: Zeit

4 4 mAbstand vom Start zum Ziel sZeitdifferenz m/sGeschwindigkeit Messung der Geschwindigkeit Geschwindigkeit = Weg/Zeit Start Ziel 2

5 5 Versuch zur Messung der Schall Geschwindigkeit 1.Ein elektrischer Impuls startet Im Lautsprecher einen Schallimpuls gleichzeitig die Zeitmessung im Oszilloskop 2.Eine Wand im Abstand s/2 reflektiert den Schallimpuls 3.Der reflektierte Schallimpuls erreicht das Mikrophon und erzeugt das zweite Signal im Oszilloskop: Die zweite Zeitmarke. 4.Die Differenz zwischen den Zeiten beider Marken ist die Zeit, die der Schall für den Weg s in Luft benötigt 5.Mehrfache Reflektionen des Schalls zwischen den Wänden der Laufstrecke erzeugen mehrfache, in der Intensität abklingende Signale im Oszilloskop.

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

7 7 Die Schallgeschwindigkeit 344 m/s ist die Schallgeschwindigkeit in Luft bei 20°C Einheit c L = (331,5 + 0,6 ·T)m/s Schallgeschwindigkeit in Luft als Funktion der Temperatur T T°CTemperatur in °C Die Schallgeschwindigkeit in Luft steigt mit zunehmender Temperatur

8 8 Die Lichtgeschwindigkeit Einheit c = m/s Lichtgeschwindigkeit im Vakuum Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Naturkonstante

9 9 Die Lichtgeschwindigkeit Die Lichtgeschwindigkeit ( c = 3 ·10 8 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 Einheit c = m/s Lichtgeschwindigkeit im Vakuum

10 10 Zusammenfassung Die Geschwindigkeit ist ein Quotient, –Zähler: Weg, –Nenner: Zeit Die Schallgeschwindigkeit in Luft bei 20° C beträgt 344 m/s Die Lichtgeschwindigkeit c = 3 · 10 8 m/s ist eine Naturkonstante, –Geschwindigkeit der Photonen –höchste Geschwindigkeit für die Ausbreitung von Information und Energie

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


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