Bestimmung der Fallgeschwindigkeit: Moderne Messtechniken im Vergleich

12. NOV 2016 Aktuelles

Dieser Frage gingen die beiden Physik-Leistungskurse 11PH2 und 11PH5 gemeinsam nach.

Mit der Fallröhre wurde erkannt, dass ein Stein und eine Feder gleich schnell fallen. Das Fallgesetz fanden die Schüler in Gruppen auf vier verschiedene Arten heraus. Der berühmte italienische Naturwissenschaftler Galileo Galilei (1564 - 1642) führte seine Messungen zum Fallgesetz mit einer Fallrinne als schiefe Ebene durch, um eine verlangsamte Zeitskala zu erhalten. Die exakte Bestimmung der Zeitintervalle war für damalige Verhältnisse eine sehr schwierige Aufgabe.

Die erste Gruppe nutzte die heute klassische Methode. Dabei wurde ein Körper aus verschiedenen Höhen fallengelassen und mittels Mikrofon die dazugehörige Zeit bestimmt. Die nächste Gruppe fotografierte mit einer Hochfrequenz-Kamera, die wir im letzten Jahr von der Berdelle-Hilge-Stiftung erhalten haben, den fallenden Körper und konnte mit Hilfe einer passenden PC-Software die Fallzeit bestimmen. In einer dritten Möglichkeit wurden mittels Lichtschranke und einer Falleiter die Fallzeit und die dazugehörige Höhe bestimmt und mit der passenden Software (CASSY) ausgewertet. Bei der letzten Methode wurde ein Ball aus großer Höhe fallen gelassen und dabei mit einem Handy gefilmt. Die Auswertung erfolgte über eine Videoanalyse (VIANANET) am PC. So wurde unter Verwendung verschiedener moderner Techniken das Zeit-Weg-Gesetz des freien Falls herausgefunden.

Anschließend stellten die einzelnen Schülergruppen ihre Versuche und Ergebnisse ihren Mitschülern vor.

Die Unterrichtseinheit wurde von Frau Harz und Herrn Henrich geleitet.

Text: C. Harz

Foto: E. Breuer

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