Schraubenfederpendel

Prinzip

Die Schüler haben in Versuch ME 2.4 (Hooke'sches Gesetz) die Federkonstanten von Federn bestimmt und in Versuch ME 1.2  (Zeitmessung) erste Erfahrungen mit einem schwingenden System gemacht. Hier sollen sie an einem Federpendel erkennen, von welchen Größen die Schwingungsdauer eines Schraubenfederpendels abhängt und wie der Zusammenhang in einer Proportionalität ausgedrückt werden kann. In einer Zusatzaufgabe sollen die Schüler die erforderliche Korrektur für die Masse der Feder vornehmen und danach die Schwingungsgleichung des Federpendels aufstellen, indem sie aus der Geraden, die sich beim Auftragen von T² gegen m?D  ergibt, die Steigung bzw. den Proportionalitätsfaktor K bestimmen. Durch Vergleich lässt sich K  auch zahlenmäßig festlegen.

Aufgabe

Welche Größen beeinflussen die Schwingungsdauer eines Federpendels?

1. Ermittle die Schwingungsdauer T eines Federpendels für unterschiedliche Massen m an zwei Federn mit unterschiedlicher Federkonstante D.

2. Stelle eine Beziehung zwischen den drei Größen T, m und D her.

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