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[quote="hansguckindieluft"]Hallo, [quote="Jennysoe"] Ich verstehe leider auch nicht was du meinst bezüglich der Formel umstellen nach Geradengleichung. Wie macht man sowas den? Beziehungsweise welche werte in meiner Formel würden die für die Geradengleichung sein y=m*x+b [/quote] Das ist ja genau der Punkt. Wenn man die von Dir angegebene Formel quadriert, ergibt sich keine Geradengleichung, sondern eine Hyperbel. Mit der linearen Regression unterstellst Du aber einen linearen Zusammenhang. Ich habe mal die Gl4 auf beiden Seiten quadriert, und dann mit den von Dir angegebenen Werten geplottet (siehe Anhang, grüne Funktion). Für g habe ich einfach 9,81m/s^2 eingesetzt. Du erkennst, dass es eine Hyperbel ist, und keine lineare Funktion. Jetzt habe ich einfach mal die Funktion linearisiert (blaue Funktion). Diese würde der folgenden linearen Funktion entsprechen: [latex]T^{2}(l) = \frac{4\cdot \pi^{2} }{g} \cdot l[/latex] Die Gl4 für die Periodendauer wäre damit vereinfacht auf die Form: [latex]T=2\pi \cdot \sqrt{\frac{l}{g}} [/latex] Das ist ja jetzt eine lineare Funktion mit der Steigung: [latex]\frac{4\cdot \pi^{2} }{g}[/latex] Diese Steigung kannst Du jetzt der Steigung aus Deiner linearen Regression gleichsetzen und nach g auflösen: [latex]\frac{4\cdot \pi^{2} }{g}=4,2605[/latex] [latex]\frac{4\cdot \pi^{2} }{4,2605}=g=9,2661[/latex] Hm, was Du jetzt damit anfängst, weiß ich auch nicht. Aber Du hast jetzt gesehen, wie man die Steigung in die Gleichung der Periodendauer einsetzt, vorausgesetzt diese Gleichung beinhaltet einen linearen Zusammenhang zwischen T^2 und l. Bei der von Dir angegebenen Gl4 ist das nicht der Fall. Und der Wert, der sich für g ergibt, ist ja auch nicht besonders nah an dem bekannten Wert 9,81m/s^2. Gruß[/quote]
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Auwi
Verfasst am: 07. Jun 2016 08:38
Titel:
Der zweite Term in Deiner Klammer soll wohl das Massenträgheitsmoment der Kugel berücksichtigen. Soweit ich sehe, ist das die Schwingungsgleichung gemäß
für kleine Schwingungsweiten und
hansguckindieluft
Verfasst am: 07. Jun 2016 07:54
Titel:
Hallo,
Jennysoe hat Folgendes geschrieben:
Ich verstehe leider auch nicht was du meinst bezüglich der Formel umstellen nach Geradengleichung. Wie macht man sowas den? Beziehungsweise welche werte in meiner Formel würden die für die Geradengleichung sein y=m*x+b
Das ist ja genau der Punkt. Wenn man die von Dir angegebene Formel quadriert, ergibt sich keine Geradengleichung, sondern eine Hyperbel.
Mit der linearen Regression unterstellst Du aber einen linearen Zusammenhang.
Ich habe mal die Gl4 auf beiden Seiten quadriert, und dann mit den von Dir angegebenen Werten geplottet (siehe Anhang, grüne Funktion). Für g habe ich einfach 9,81m/s^2 eingesetzt. Du erkennst, dass es eine Hyperbel ist, und keine lineare Funktion.
Jetzt habe ich einfach mal die Funktion linearisiert (blaue Funktion). Diese würde der folgenden linearen Funktion entsprechen:
Die Gl4 für die Periodendauer wäre damit vereinfacht auf die Form:
Das ist ja jetzt eine lineare Funktion mit der Steigung:
Diese Steigung kannst Du jetzt der Steigung aus Deiner linearen Regression gleichsetzen und nach g auflösen:
Hm, was Du jetzt damit anfängst, weiß ich auch nicht. Aber Du hast jetzt gesehen, wie man die Steigung in die Gleichung der Periodendauer einsetzt, vorausgesetzt diese Gleichung beinhaltet einen linearen Zusammenhang zwischen T^2 und l. Bei der von Dir angegebenen Gl4 ist das nicht der Fall. Und der Wert, der sich für g ergibt, ist ja auch nicht besonders nah an dem bekannten Wert 9,81m/s^2.
Gruß
Auwi
Verfasst am: 06. Jun 2016 19:45
Titel:
Was das mit der Steigung soll, erschließt sich mir nicht.
Aber Deine Umformung, die zu Deinem g = 10,169 m/s² führte ist mathematisch falsch, denn den Term mit 2r²/(5 l g) hast Du dabei "unter den Tisch" fallen lassen.
Jennysoe
Verfasst am: 06. Jun 2016 16:30
Titel:
Hallo wenn ich jetzt die Gleichung
umstelle und einsetze dann sieht das (als beispiel für eine Länge erstmal) so aus:
Nach g umgestellt:
Ist das richtig so? Wenn ich das so mache, dann habe ich doch aber nicht die Steigung in die Gleichung mit einbezogen und Das soll ich ja tun. Wie würde ich dann vorgehen bzw. müsste ich die Geradengleichung gleichstellen mit der Formel?
Ich verstehe leider auch nicht was du meinst bezüglich der Formel umstellen nach Geradengleichung. Wie macht man sowas den? Beziehungsweise welche werte in meiner Formel würden die für die Geradengleichung sein y=m*x+b
Mit freundlichen Grüßen
Auwi
Verfasst am: 06. Jun 2016 14:29
Titel:
Ich habe mal Deine Formel mit Deinen Werten in den Rechner gepackt und jewels das g ausrechnen lassen. Dabei bekam ich die folgenden Werte:
10,1691
10,2322
11,1489
11,0983
10,7132
Das ergab als Mittelwert: g = 10,6723
mit der Standardabweichung s = 0,4629
also:
Da muß anscheinend irgendwas "schief" gegangen sein !
Es macht auch wenig Sinn, die Pendellänge nur auf 2 Ziffern genau (oder 1 cm absolut bzw relativ ca 97%) zu messen, und bei der Periodendauer 7 Ziffern "scheinbare" Genauigkeit (relative Genauigkeit 99,9999 %) anzugeben.
hansguckindieluft
Verfasst am: 06. Jun 2016 12:59
Titel:
Jennysoe hat Folgendes geschrieben:
Die Aufgabenstellung lautet: Tragen Sie y = T2 gegen x = l auf. Den Ortsfaktor g können Sie dann nach Gl. 4 aus der Steigung A der
Ausgleichsgeraden bestimmen.
Gl 4:
Na, die Messwerte lassen ja einen linearen Zusammenhang zwischen T^2 und l vermuten (daher ja auch die lineare Regression).
Wenn T^2 linear von l abhängt, und wenn Gl 4 stimmt, dann muss man Gl 4 in die Form einer linearen Gleichung bringen können. Also in eine Form T^2=m*l +b
Der erste Schritt wäre wohl, beide Seiten zu quadrieren. Dann steht auf der linken Seite das T^2, und auf der rechten Seite bist Du die Wurzel los.
Wenn sich die Gl 4 nicht auf eine Geradengleichung umformen lässt, dann ist entweder die Gleichung nicht richtig, oder die Annahme eines linearen Zusammenhangs zwischen T^2 und l wäre falsch.
Gruß
Jennysoe
Verfasst am: 06. Jun 2016 12:21
Titel:
Unsere Daten sind: Radius von der Pendelkugel r=0,015m
l=verschiende Fadenlänge.
Geradengleichung wäre ja y=m*x+b
Aus der Regression haben wir y=4,2605x -0,2317
Für diese Gleichung wäre das dann ja T²=m*l +b
Und die Gleichung für den Ortsfaktor gegeben. Also muss die ja richtig sein. Wie man die jetzt umformen sollte als Geradengleichung ist mir nicht klar.
Die Aufgabenstellung lautet: Tragen Sie y = T2 gegen x = l auf. Den Ortsfaktor g können Sie dann nach Gl. 4 aus der Steigung A der
Ausgleichsgeraden bestimmen.
Gl 4:
hansguckindieluft
Verfasst am: 06. Jun 2016 12:07
Titel:
Hallo,
ist die Gleichung für die Periodendauer so richtig? Was ist z. B. r?
Normalerweise müsstest Du versuchen, die gegebene Gleichung so umzuformen, dass sie die Form einer Geradengleichung annimmt. Dann könntest Du ja durch Koeffizientenvergleich die Steigung Deiner Regressionsgeraden mit der Steigung in der umgeformten Gleichung vergleichen und nach g auflösen.
So, wie die Gleichung momentan ausschaut, stellt sie aber keine Geradengleichung dar, wenn man beide Seiten quadriert.
Gruß
Jennysoe
Verfasst am: 06. Jun 2016 11:17
Titel: Fadenpendel-Ortsfaktor berechnen
Mit folgender Gleichung sollen wir den Ortsfaktor berechnen:
y=T², x=l
Pendellänge l in m 0,56 0,52 0,42 0,375 0,305
Periodendauer T in s 1,47467 1,41667 1,21983 1,15533 1,06067
T² in s² 2,17464 2,00694 1,48799 1,33480 1,12501
Die Regression durch die Punkte hat folgende Funktion ergeben: y=4,2605x-0,2317.
Und mit der Steigung aus dieser Funktion, also die 4,2605 soll man jetzt mit Hilfe der Gegebenen Gleichung den Ortsfaktor berechnen.
Im Diagramm mit der Ausgleichsgeraden haben wir T² (s² y-Achse) und Pendellänge l (m, x-Achse)
Wir wissen nicht wie wir vorgehen sollen. Wie kriegt man die Steigung in die Gleichung eingesetzt und somit den Ortsfaktor berechnet?
Vielen Dank für die Hilfe