Federkonstante+ Fehlerrechnung+ Dynamische Methode

barak · Gast

Meine Frage:
Hallo ihr Physiker da draußen

ich sitze gerade an meinen Vorbereitungen zur Experimentalphysik:

Es geht um die Bestimmung der Federkonstanten unter angesicht der dynamischen Methode, d.h ich hänge ein Gewicht x an die Feder und lasse die Feder schwingen und messe die Zeit über 10 Perioden.(Formel siehe unten 1.)
Dies führe ich für unterschiedliche Gewichte aus!
Das Gewicht der Federn wird vor dem Versuch gemessen!

Nun soll ich eine Fehlerrechnung für diesen Methode durchführen.
Fehlerbehaftet sind hier die Faktoren der Zeit und der Masse richtig?
Das ganze müßte doch überr die Gaußsche Fehlerfortpflanzung ermittelt werden!, da ich unterschiedliche Größen habe, die nicht voneinander abhängen!

wie ich die abweichung der zeit berechne ist mit klar!
Allerdings weiß ich überhaupt nich wie ich mit der Masse verfahren soll?
Rechne ich nur der Masse der Feder, da durch die Wägung Fehler auftreten können oder muss ich die Gesamtemasse des Schwinungsvorgangs einbeziehen!

Meine Ideen:
1.)T^2= (4*(pi)^2)/D * m+(4*(pi)^2)/D *mf/3
mf/3= Die Masse der Feder, die am Schwingungsvorgang beteiligt ist
m= die Masse des Gewichtes das ich anhänge!
2.)m´=m+1/3mf
Formel für die Gesamtmasse die am Schwinungsvorgang beteiligt ist!

barak · Anmeldungsdatum: 13.03.2010 Beiträge: 1

http://www.physikerboard.de/htopic,14455,fehlerfortpflanzung.html

hier wurde das problem schon ähnlich beschrieben!

ich weiß halt nur nicht wie ich mit der Masse um gehen soll hinsichtlich der Fehlerfortpflanzung!

Da diese ja zum einen aus der angehängten Masse, die variert und der Federmasse die ja konstant bleibt, aber gewiegt werden muss besteht!
der Formelzusammenhang ist ja m´= m+mf/3

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Wie geht eigentlich die Masse der Feder in deren Schwingungsverhalten ein? grübelnd

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

@Franz

Der Auflagepunkt oder Einhängepunkt der Feder bleibt unbeschleunigt, während die andere seite der Feder mit einer als starr betrachteten Masse mit beschleunigen muss.

Das heißt die Masseteilchen der Feder die näher zum Gewicht sind werden größer beschleunigt als die Masseteilchen die beim Auflagepunkt sind.

Das unterschiedliche beschleunigungs Verhalten der Masseteilchen der Feder resultiert in der Längenänderung der Feder.
Der Beschleunigungsanstieg über die Feder mündet am Ende in der Beschleunigung der Gewichtsmasse die angehängt ist.

Nebenbei das mF/3 deutet einen parabolischen Beschleunigungsanstieg an über die Länge der Feder.
Berechnet man die einzelnen dms über den parabolischen Anstieg der Beschleunigung, so kommt man drauf wenn man den Endpunkt der Feder mit der Beschleunigung A_Ende beschleunigen will nur ein drittel der Kraft von F=mF*A_Ende benötigt. A_Ende ....beschleunigung des angehängten Gewichtes.

Somit kann man die masse dritteln.

@barak

http://www.fh-wedel.de/fileadmin/mitarbeiter/kon/m1.pdf