freier Fall einer Kugel

Dieser Versuch bietet die Möglichkeit, den freien Fall einer Stahlkugel durch vier Lichtschranken quantitativ auszuwerten und dabei die Erdbeschleunigung $g$ zu bestimmen.

Die Stahkugel mit einem Durchmesser von 25 mm wird von einem Elektromagneten gehalten. Der Elektromagnet wird per Knopfdruck über den Digitalzähler ausgeschaltet. Gleichzeitig beginnt der Digitalzähler mit der Messung der Zeit $t$. Über die Beziehung

$$s = \frac{1}{2} gt^2$$

kann unter Kenntnis der Fallstrecke $s$ die Erdbeschleunigung bestimmt werden. Die Fallstrecke wird durch die Position der Lichtschranken bestimmt und ist fest. Die beträgt je nach Lichtschranke 5cm - 100 cm. Es kann außerdem gesehen werden, dass für kurze Fallstrecken die Ungenauigkeiten in der Streckenmessung stärker ins Gewicht fallen als für große Fallstrecken.

Als Ergebnis für die Erdbeschleunigung erhalten wir 9,54(45) kg/(m·s²).