Bestimmung von g am Wasserhahn

Beschreibung

Wir bestimmen die Gravitationsbeschleunigung aus der Beobachtung des Wasserstrahls am Wasserhahn. Dazu wird beobachtet, um wie viel der Wasserstrahl nach unten hin schmäler wird.

Kategorie

Demo oder SuS-Versuch, beides ist möglich

Versuchsaufbau

Ein Wasserhahn wird ganz leicht geffnet, und hinter dem Wasserhahn wird ein einfarbiger Hintergrund befestigt auf dem der Maßstab markiert ist. Beleuchtung kann für eine gute Beobachtung wichtig sein. Perlator vermeidet oft Tropfenbildung und sorgt für einen gleichmäßigen Strahl.

Durchführung

Wasserhahn wird leicht geöffnet. Wasser mit dem Volumen Unbekanntes Makro: mathjax. Klicke auf diese Nachricht, um Details zu erfahren.
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Dieses Makro wird von den folgenden kompatiblen Erweiterungen bereitgestellt: MathJax Macro 1.1.8 lang in einer Schüssel aufgefangen. Schüssel wird gewogen und dadurch wird der Wasserstrom bestimmt. Später wird der Wasserstrahl mit Maßstab im Hintergrund fotographiert. Ein Punkt im Abstand Unbekanntes Makro: mathjax. Klicke auf diese Nachricht, um Details zu erfahren.
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Dieses Makro wird von den folgenden kompatiblen Erweiterungen bereitgestellt: MathJax Macro 1.1.8 unterhalb des Wasserhahns wird ausgewählt und an dieser Stelle die Breite Unbekanntes Makro: mathjax. Klicke auf diese Nachricht, um Details zu erfahren.
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Auswertung und Beobachtung

Aus dem ersten Versuchsteil kann der Wasserstrom Unbekanntes Makro: mathjax. Klicke auf diese Nachricht, um Details zu erfahren.
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Erkenntnisse sind:
(i) Qualitativ: Der Wasserstrahl wird nach unten hin immer schmäler und das ist zu erklären mit der Kontinuitätsgleichung. Diese ist u.U. auch interessant im Zusammenhang mit einer Betrachtung des elektrischen Stroms und der Elektronengeschwindigkeit bei verschiedenen Geschwindigkeiten.

(ii) Quantitativ: Mit der oben beschriebenen Auswertung kann die Wassergeschwindigkeit bestimmt werden und daraus die Erdbeschleunigung, wenn man annimmt, dass das Wasser mit einer vernachlässigbar kleinen Geschwindigkeit aus dem Wasserhahn kommt. Diese Annahme ist eine vernünftige Näherung wenn man den Wasserhahn nur sehr leicht öffnet und einen möglichst breiten Perlator benutzt.

Hinweise

GBU

Normale Alltagsgefahren aus dem Badezimmer.

Quelle/Autoren

Hannes Weber

Schlagworte

Erdbeschleunigung; Wasserstrom; Strom; Kontinuitätsgleichung; Fallbeschleunigung