Extrapolation

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Hi,

ich habe da ein kleines Problem. Wir haben an meiner FH immer so Praktika wo wir Versuche durchführen und diese dann später Zuhause auswerten müssen.

Meine Auswertung war soweit i.O. nur das bei einem Diagramm die "Extrapolation" fehlt, leider kann ich damit gar nichts anfangen. Mir wurde dann gesagt das ich zeigen soll wie ich auch TM gekommen bin (ich schätze mal das heisst auf die Temperatur des Metalles) siehe dazu meinen Anhang.

Könnt ihr mir da helfen? Was mus sich nun ergänzen?
Braucht ihr noch mehr inforamtionen ?

DANKE schonmal!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Aus deinem Diagramm wolltest du ja sicher ablesen, wie groß der Temperatursprung ist. Und einfach nur durch Anschauen deiner Messpunkte kann man das ja nur in etwa erkennen (auf den ersten Blick scheinen das so ungefähr 7 K zu sein), weil da ja nur Punkte sind und keine durchgezogene Linie mit einem schönen senkrechten Sprung drin.

Um die Größe dieses Sprungs sauber und genau ablesen zu können, musst du in deinem Diagramm erstmal noch ein bisschen "malen". Wie würdest du das machen?

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Also verbinde ich die Punkte einfach mit einander?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Nein, das wäre ja "Malen nach Zahlen" ohne jegliche physikalische Interpretation. Augenzwinkern

Wenn du eine Kurve so durch deine Messpunkte durchlegst, sie einen physikalischen Sinn macht, dann hat das hier mit dem zu tun, was man als Fitten und Extrapolieren bezeichnet.

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Hmmm, ich mache das ja mit Excel wie genau muss ich nun durch das Diagramm eine Kruve legen?
Aknnst du das vielleicht in meinem Bild reinzeichnen?

Danke erstmal für die Hilfe . . .

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Au, da empfehle ich dir dringend, das nicht mit Excel zu versuchen. Sonst verbringst du deine Zeit mit Excel anstatt Physik zu lernen und einfach deine Auswertung zu machen.

Zeichne das Diagramm also lieber selbst (oder zur Not drucke es aus, falls das Diagramm dabei nicht zu klein oder zu sehr verzerrt wird) und mache die Auswertung einfach auf dem Papier.

Magst du am besten selbst mal erzählen, was die Punkte, die du da gemessen hast, überhaupt bedeuten?

* Was bedeuten die Punkte unten links? Was passiert da?
* Und was stellen die Punkte oben rechts dar? Was passiert da?
* Und wo genau, würdest du sagen, findet der Temperatursprung statt?
* Welche Information willst du aus diesem Diagramm gewinnen, und was würdest du tun, damit du sie gut und genau ablesen kannst? Hast du vielleicht schon einen Wert abgelesen, wenn ja, wie groß ist der, und wie hast du ihn bestimmt?

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Unten links das sind die Punkte (die Temperaturen) für 4min. wo nur das Wasser gemessen wurde.

Oben rechts die Punkte stellen die Temperaturen dar, wo der Metaöökörper in das Wasser geworfen wurde.

Der Urspung ist, meiner Meinung nach, halt ganz lnks bei ca. 20,5°C

Hmm was will ich mit dem Diagramm darstellen?
wahrscheinlich wie sich die Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit verhält.

Was muss ich denn nun noch einzeichenn?
blicke da nich druch...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hm, wozu hast du denn das Diagramm überhaupt gezeichnet? Hast du das Diagramm irgendwie für deine weitere Auswertung verwendet, oder hast du es nur gezeichnet (oder von Excel zeichnen lassen) und dann beiseite gelegt?

Wozu hast du denn den Versuch gemacht? Was wolltest du damit herausfinden? Was hast du bei der Auswertung aus deinen experimentellen Ergebnissen ausgerechnet?

Was ist das T_M, in welcher Formel hast du damit gerechnet, und woher hast du den Wert für T_M genommen, mit dem du da gerechnet hast?

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Hmm, dass Diagramm habe ich gemacht weil es verlangt wurde... sonst habe ich das nicht weiter gebraucht...

Die Werte habe ich aus der Tabelle (Anahng).. grübelnd

Kannst du mir nicht einfach bitte sagen was ich genau machen muss? Ich weiss ich ahbe nicht so richtig die Ahnung davon ...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hm, wenn ich dir einfach sagen würde, was du machen musst, dann würde ich dir glaube ich genau das Wegnehmen, was du dringend brauchst: Die Chance, das selbst so gut verstehen zu lernen, dass du Ahnung davon bekommst.

Was war die Formel mit dem T_M, von der du oben gesprochen hast, und woher hast du den Wert für das T_M genommen, den du da zum Rechnen eingesetzt hast?

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Ich habe keine Formel für T_M!
Habe mal die ganze Excel Tabelle geuppt und danke "der Markus" das du mir hilfst obwohl ich mich ziemlich dumm anstelle!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Schau mal auf die zweite Seite deiner Excel-Datei, die Formel, die da links oben steht.

Die Werte für

,

und

, die auf dieser Seite eingetragen sind, (also die 21°C, die 80°C und die 44,3°C) haben nichts mit deiner Messung zu tun, die standen wahrscheinlich noch von der Messung eines anderen in dieser Datei (habt ihr diese Datei zur Versuchsauswertung zur Verfügung gestellt bekommen?).

Um diesen Versuch erfolgreich auszuwerten, hast du also folgendes Arbeitsprogramm vor dir:

1) Dich erinnern, was ihr beim Durchführen dieses Versuches gemacht habt, und was beim Versuch physikalisch passiert ist.

2) Verstehen, was die Formel auf dieser Seite beschreibt.

3) Das heißt auch, verstehen, was das

, das

und das

bedeutet, und was diese drei Größen mit dem Versuch zu tun haben, den du gemacht hast.

4) Erkennen, wo du diese drei Größen in deinem Diagramm wiederfindest

5) Und eine Möglichkeit finden, was du in dein Diagramm einzeichnen kannst, damit du diese drei Größen möglichst gut aus deinem Diagramm ablesen kannst.

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Habe mich nocheinmal erkundigt, ist das so richtig ?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ehrlich gesagt, sieht das für mich so aus, als hättest du da versucht, etwas reinzumalen, was ganz grob ungefähr so aussieht wie das, was jemand anderes in seinem Diagramm eingezeichnet hatte, aber als hättest du leider noch nicht verstanden, was du da tust.

Bitte versuch doch, wirklich selbst zu verstehen, was du da machst! Wenn du versuchst, irgend etwas nachzumachen, ohne es selbst zu verstehen, dann kann das nie die richtige Vorgehensweise sein, denn dann lernst und verstehst du ja nichts dabei!

Magst du mal ganz konkret anfangen, zum Beispiel mit den folgenden Hilfsfragen die Sache besser zu verstehen und diese Fragen zu bearbeiten und zu beantworten?

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Prima, ich finde, damit bist du schon genau auf dem richtigen Weg smile

Mit deiner roten Linie rechts oben und deinen Überlegungen dazu bin ich einverstanden smile

Magst du sie nun noch zu früheren Zeiten hin extrapolieren, also ein gutes Stück nach links weiterzeichnen?

Auch mit deinen Überlegungen zur roten Linie links unten bin ich fast komplett einverstanden. Ich finde es nur ein bisschen willkürlich, die Höhe dieser horizontalen Geraden an nur einem einzigen Punkt festzumachen. So wie du es jetzt eingezeichnet hast, liegen etwa vier Punkte ein Stückchen über der roten Linie, und die anderen liegen ungefähr darauf. Das heißt ja eigentlich, dass die Temperatur in Wirklichkeit eigentlich ein bisschen höher war als es deine Gerade zeigt. Magst du lieber die horizontale Gerade links unten so einzeichnen, dass sie ungefähr mittig durch die Punkte geht, also so, dass es sowohl Punkte gibt, die drüberliegen als auch Punkte, die drunterliegen?

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

So in etwa ?

EDIT: Nur das die obere rote Linie durch den 1 Punkt und durch den letzten Punkt geht !

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ja, genau, so sieht die rote Linie links unten sehr gut aus, denn sie beschreibt nun, welchen tatsächlichen Temperaturverlauf du links unten in deine Messpunkte anhand deiner physikalischen Überlegungen hineininterpretierst smile

Es kommt übrigens nicht darauf an, dass die rote Linie rechts oben genau durch den ersten und den letzten Punkt der Punkte rechts oben geht. Denn diese beiden Punkte hast du ja nicht genauer gemessen als alle anderen Punkte rechts oben.

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

Ist das so noch nicht komplett ?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Nein, denn dein Ziel ist natürlich nicht, ein schönes Diagramm mit zwei physikalisch interpretierten roten extrapolierten Linien zu malen, sondern dein Ziel ist ja, das ganze am Ende für deine Versuchsauswertung verwenden zu können.

Und um dahin zu kommen, musst du noch ein bisschen denken, ein bisschen verstehen, ein bisschen malen und ein bisschen ablesen.

Und am Ende ein bisschen rechnen, aber das scheint ja dann zum größten Teil die Excel-Tabelle für dich erledigen zu können, wenn du sie passend mit Werten fütterst.

IceTi · Anmeldungsdatum: 21.02.2007 Beiträge: 97

So, ich bin wieder da und leider immer noch nicht fertig.

Wie zeichne ich das nun ein ?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Wie weit bist du denn schon mit dem Denken? Schau noch mal meine bisherigen Hilfsfragen von oben an: Hast du die Temperaturen schon identifiziert?

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Naja, die Linie bei dem unerwärmten Wasser würde ich mimimal höher legen -- es sollten etwa genauso viel Punkte ober- wie unterhalb der Gerade liegen.

Diesen Versuch habe ich auch im Anfängerpraktikum gemacht. Eigentlich solltest du irgendwo eine Versuchsanleitung haben, dort werden die Auswertungsschritte normalerweise erklärt.

Pjysikalisch hast du ja schon verstanden, um was es eigentlich geht: Man hat ein Gefäß mit Wasser auf Zimmertemperatur, in welches man einen heißen Metallklotz (wie heiß?) schmeißt. Danach beobachtet man, wie die Temperatur des Wassers zunimmt und kann daraus die Wärmekapazität der Probe bestimmen.

Dafür braucht man aber die Mischungstemperatur, die aber nicht der größten gemessenen Temparatur entspricht, weil ja schon Abkühlung stattfand und die Erwärmung des Wassers auch eine gewisse Zeit braucht (da muss man auch aufpassen, an welchen Stellen im Dewar die Temperaturen gemessen werden).
Jetzt kommt also deine vertikale Linie ins Spiel, die dir die korrekte Mischungstemperatur geben soll -- kannst du dir ein Kriterium vorstellen, nach welchem man sie im Diagramm einzeichnen könnte?