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Hinweise zur Anfertigung des Protokolls für Versuch 1 Vorab Bemerkung: diese Anleitung habe ich aus Zeitgründen mehr oder weniger innerhalb von einer Stunde zusammengestellt, um Euch möglichst schnell eine kleine Hilfe zur Anfertigung des Protokolls für Versuch 1 zur Verfügung stellen zu können. Es ist also durchaus möglich, dass Ihr zahlreiche Fehler finden werdet. Ich würde mich daher um kurze Rückmeldung per E-Mail [email protected] freuen, falls Ihr Fehler findet (egal ob schwerwiegend oder nur Rechtschreibfehler!). Auch gegen Verbesserungsvorschläge habe ich nichts einzuwenden! Prinzipiell sind alle nötigen Informationen, die zur erfolgreichen Anfertigung eines Protokolls erforderlich sind, bereits in der Einführungsveranstaltung zum physikalischen Praktikum für ET/IT gegeben worden. Weitere Informationen findet man auch in dem im Rahmen dieser Veranstaltung ausgeteilten Zettel „Wie sieht ein Protokoll aus?“. Dennoch soll darüber hinaus ein kurzer Überblick gegeben werden, was speziell bei Versuch 1 für Erwartungen an das Protokoll gestellt werden. Die unten aufgeführte Struktur/Gliederung kann im Prinzip so übernommen und ausgearbeitet werden. Jedoch ist Eigeninitiative durchaus erwünscht – wer alternative Ideen hat, kann diese gerne zu Grunde legen. Beispielgliederung: Seite 0: Titelseite (eine Beispielseite ist im Materialbereich auf der Praktikumsseite hinterlegt) Seite 1: Kurzes Inhaltsverzeichnis, zum Beispiel (ist wie gesagt ein Beispiel, also nicht verbindlich): Inhaltsverzeichnis 1 Theorie zu Versuch 1 ................................................................................................................ 1 1.1 Ziel/Idee des Versuches............................................................................................... 1 1.2 Schiefe Ebene – die auf einen Körper wirkenden Kräfte und seine Bewegung ........ 1 1.3 Bestimmung der Erdbeschleunigung g mittels linearer Regression .......................... 1 2 Durchführung .......................................................................................................................... 2 3 Auswertung ............................................................................................................................. 3 3.1 Berechnung der Erdbeschleunigung g aus den Messwerten ...................................... 3 3.2 Fehlerbetrachtung ...................................................................................................... 4 3.3 Ergebnis/Fazit/Diskussion ......................................................................................... 4 4 Literaturverzeichnis .................................................................................................................. 5 5 Anhang ..................................................................................................................................... 6 (Die Seitenzahlen müssten natürlich entsprechend angepasst werden) Seite 2 bis Ende: Eigentliches Protokoll. Die weiteren Ausführungen sind ebenfalls lediglich Anhaltspunkte für die Anfertigung des Protokolls – Variationen sind gerne gesehen, sofern sie vollständig und vernünftig sind. 1

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Hinweise zur Anfertigung desProtokolls für Versuch 1

Vorab Bemerkung: diese Anleitung habe ich aus Zeitgründen mehr oder weniger innerhalb von einer Stunde zusammengestellt, um Euch möglichst schnell eine kleine Hilfe zur Anfertigung des Protokolls für Versuch 1 zur Verfügung stellen zu können. Es ist also durchaus möglich, dass Ihr zahlreiche Fehler finden werdet. Ich würde mich daher um kurze Rückmeldung per E-Mail

[email protected], falls Ihr Fehler findet (egal ob schwerwiegend oder nur Rechtschreibfehler!). Auch gegen Verbesserungsvorschläge habe ich nichts einzuwenden!

Prinzipiell sind alle nötigen Informationen, die zur erfolgreichen Anfertigung eines Protokolls erforderlich sind, bereits in der Einführungsveranstaltung zum physikalischen Praktikum für ET/IT gegeben worden. Weitere Informationen findet man auch in dem im Rahmen dieser Veranstaltung ausgeteilten Zettel „Wie sieht ein Protokoll aus?“.

Dennoch soll darüber hinaus ein kurzer Überblick gegeben werden, was speziell bei Versuch 1 für Erwartungen an das Protokoll gestellt werden. Die unten aufgeführte Struktur/Gliederung kann im Prinzip so übernommen und ausgearbeitet werden. Jedoch ist Eigeninitiative durchaus erwünscht – wer alternative Ideen hat, kann diese gerne zu Grunde legen.

Beispielgliederung:

Seite 0: Titelseite (eine Beispielseite ist im Materialbereich auf der Praktikumsseite hinterlegt)Seite 1: Kurzes Inhaltsverzeichnis, zum Beispiel (ist wie gesagt ein Beispiel, also nicht verbindlich):

Inhaltsverzeichnis

1 Theorie zu Versuch 1 ................................................................................................................ 11.1 Ziel/Idee des Versuches............................................................................................... 11.2 Schiefe Ebene – die auf einen Körper wirkenden Kräfte und seine Bewegung ........11.3 Bestimmung der Erdbeschleunigung g mittels linearer Regression .......................... 1

2 Durchführung .......................................................................................................................... 23 Auswertung ............................................................................................................................. 3

3.1 Berechnung der Erdbeschleunigung g aus den Messwerten ...................................... 33.2 Fehlerbetrachtung ...................................................................................................... 43.3 Ergebnis/Fazit/Diskussion ......................................................................................... 4

4 Literaturverzeichnis .................................................................................................................. 55 Anhang .....................................................................................................................................6

(Die Seitenzahlen müssten natürlich entsprechend angepasst werden)

Seite 2 bis Ende: Eigentliches Protokoll. Die weiteren Ausführungen sind ebenfalls lediglich Anhaltspunkte für die Anfertigung des Protokolls – Variationen sind gerne gesehen, sofern sie vollständig und vernünftig sind.

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1 Theorie zu Versuch 1

1.1 Ziel/Idee des Versuches

An dieser Stelle soll kurz (2 bis 3 Sätze) erklärt werden, welche physikalische Größe am Versuchstag bestimmt werden sollte und wie Ihr dies realisiert habt.

1.2 Schiefe Ebene – die auf einen Körper wirkenden Kräfte und seine Bewegung

Hier sollte eine Skizze der schiefen Ebene gezeigt werden. Man kann die Skizze aus dem Versuchsskript (Seite 4, Abbildung 1) übernehmen (ausschneiden und einkleben, einscannen oder ähnliches). Jedoch sollten die auf den Gleiter wirkenden Kräfte hinzugefügt werden (die Erdanziehungskraft sowie deren Zerlegung in Normal- und Hangabtriebskraft, „Kräfteparallelogramm“). Nun kann die Newtonsche Bewegungsgleichung für dieses physikalische Problem aufgestellt werden. Die Bewegungsgleichung muss dann natürlich nicht ausführlich gelöst werden. Es reicht etwa ein kurzer Kommentar, dass man die Bewegungsgleichung mittels zweifacher Integration (Lösungsverfahren: „Trennung der Variablen“) lösen kann und somit die Gleichung (1) (Versuchsskript Seite 3 unten) erhält. Nun noch ein paar kurze Worte dazu, wie man das Problem mit der unbekannten Anfangsgeschwindigkeit v0 in den Griff bekommt. Dies führt zur Gleichung für die Beschleunigung a, welche auf Seite 4 (oben) des Versuchsskriptes zu finden ist. Bitte auch hier keine detaillierte Rechnung, sondern die Idee/den Weg in Worte fassen und nur die wichtigen „Kern-Formeln“ hinschreiben – lediglich wie man g in a umrechnet (denn die Endformel enthält nun a statt bisher g) sollte kurz rechnerisch vorgeführt werden (2 Zeilen).Hinweis: Bitte an Quellenangaben denken und Zitate kennzeichnen! Weitere Infos dazu unten unter „4 Literaturverzeichnis“.

1.3 Bestimmung der Erdbeschleunigung g mittels linearer Regression

Hier sollte kurz die Newtonsche Bewegungsgleichung inkl. Reibung erwähnt werden (Seite 4 Versuchsskript, mittig), sowie um welche Art von Funktion es sich mathematisch handelt bzw. wie der Graph der Funktion aussieht (quadratisch, exponentiell oder linear?!?). Welche Bedeutung haben die Erdbeschleunigung g und die Reibung Funbekannt, wenn man den Graph (das x-y-Diagramm) der Funktion zeichnen würde? Sobald dies geklärt ist, kann man zur Methode der linearen Regression greifen (das beantwortet dann eigentlich schon die vorherige Frage nach der Funktionsart – die lineare Regression in unserer Form kann nur bei speziellen Funktionsklassen angewandt werden, wie der Name schon suggeriert). Hier gehört also letztendlich noch kurz die Gleichung für die Berechnung der Steigung (entspricht der Erdbeschleunigung g) mittels linearer Regression hin (Versuchsskript Seite 6: b=....). Keine Rechnungen/Herleitungen oder so!Nun ist das Nötigste an Theorie zusammengestellt, was für die Durchführung des Versuches von Interesse ist. Nochmal zur Erinnerung: Ggf. Quellen angeben und Zitate kennzeichnen!

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2 Durchführung

Hier gehört kurz in EIGENEN Worten hin, was Ihr am Versuchstag gemacht habt. Was habt Ihr gemacht, was hat der Computer für Euch gemacht? Wie habt Ihr die Dinge gemacht (wie z.B. die unterbaute Höhe h gemessen oder die schiefe Ebene zu Beginn des Versuchs in waage gebracht usw.)? Und warum auf diese Weise? Ist etwas besonderes passiert? Gab es Probleme? Und so weiter... Hier liegt die Kunst darin, möglichst alles Wesentliche kurz und knapp zu erwähnen, was z. B. wichtig wäre, um exakt den gleichen Versuch nochmals am anderen Ende der Welt durchführen zu können, aber nicht abzuschweifen und einen Roman zu erzählen.

3 Auswertung

3.1 Berechnung der Erdbeschleunigung g aus den Messwerten

Hier kommt das Blatt mit der Tabelle hin, welches Ihr am Versuchstag erstellt habt (Tabelle mit Messwerten und die Berechnung von g (=b) ). Das Blatt könnt Ihr gerne direkt hier einheften – auch wenn Ihr den Rest mit Computer schreiben solltet, müsst Ihr diese Seite nicht extra noch einmal abtippen, sofern sie lesbar und einigermaßen ordentlich ist (wir machen aber keinen Schönschreibwettbewerb). Wer dennoch unbedingt Arbeit möchte und alles noch einmal abtippt, der muss das original Blatt vom Versuchstag natürlich zusammen mit den übrigen Unterlagen an das Protokoll als Anhang anheften! Protokoll ohne original Unterlagen vom Versuchstag => Note 5 für das Protokoll!

3.2 Fehlerbetrachtung

Hier soll zunächst einmal angegeben werden, wie genau die direkt gemessenen Größen aus Abschnitt 3.1 von Euch bestimmt wurden, d. h. welche Fehler sie aufweisen. Es interessieren die Fehler der Messgrößen Höhe h, Zeiten t1 und t2 sowie Wegstrecken s1 und s2. Die Höhe h habt Ihr selber gemessen. Wie groß schätzt Ihr den Fehler ein und warum? Achtung: letztendlich geht in den Fehler Δh nicht nur der Fehler ein, den Ihr beim Messen mit der Schieblehre macht, sondern auch andere Aspekte! So ist etwa die Justage der Luftkissenschiene zu Beginn des Versuches eine Fehlerquelle: stand sie schon zu Anfang schief, so war sie im Prinzip zu Beginn schon mit einer gewissen Höhe (gegeben durch die Einstellung der „Justageschraube“) unterbaut. Es gilt dann also ohne Unterlegklötze nicht h=0! Weiterhin ist die Schiene nicht 100% gerade und hängt ggf. leicht in der Mitte durch – dies ist sicherlich ein kleiner Effekt. Im nächsten Schritt kann man dann klarstellen, dass dieser Effekt klein im Vergleich zu den übrigen ist und somit vernachlässigt werden kann.Bei den Fehlern von s1 und s2 kann man davon ausgehen, dass diese im Bereich von etwa 1 mm liegen (enthält systematische Unsicherheit und statistischen Fehler, wobei letztere dominant sind). Ihr könnt im Protokoll also auf diese Anleitung verweisen und ohne weitere Rechnung für die Streckenmessung einen Fehler (als rein statistisch angenommen) von 1 mm angeben.Die Zeitmessung erfolgt beim Durchlaufen einer Lichtschranke. An dieser Stelle wird vereinfacht gesagt ein sinusförmiges Messsignal digitalisiert in ein Rechtecksignal (damit der Computer es verarbeiten kann). Die Fehler in der Zeitmessung werden vor allem durch statistische Fluktuationen dominiert. Die Fehler in der Zeitmessung könnt Ihr als rein statistischen Fehler auffassen, er ist durch die Standardabweichung der Verteilung der fünf

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gemessenen Zeiten pro Höhe gegeben (natürlich sind t1 und t2 getrennt und unabhängig voneinander zu betrachten!). Achtung: Dieses Vorgehen ist natürlich nur dann möglich, wenn die fünf Zeitwerte pro Höhe exakt den gleichen physikalischen Sachverhalt beschreiben. Dies ist nur dann der Fall, wenn der Gleiter immer an ein und derselben Stelle gestartet wird. Sollte dies nicht der Fall sein, so würden die unterschiedlichen Startpositionen zwangsläufig zu unterschiedlichen Eintrittsgeschwindigkeiten in den Lichtschrankenbereich führen, und folglich auch zu unterschiedlichen Durchlaufzeiten t1 und t2. Somit wären die jeweils fünf gemessenen Zeiten pro Höhe zwangsläufig unterschiedlich, nicht nur aufgrund der unvermeidbaren statistischen Schwankungen. Also: immer an der gleichen Stelle starten, um vergleichbare Zeiten zu erhalten, die sich nur aufgrund des statistischen Fehlers unterscheiden.

Die Fehler der Höhe, der Zeiten und der Strecken könnt Ihr, nachdem sie in diesem Abschnitt von Euch diskutiert wurden, nun direkt mit in die Tabelle von Abschnitt 3.1 eintragen:

Bsp.:h [mm] ± >von Euch ermittelter Wert< mm t2 [s] ... s1 [mm] ± 1 mm ...

10,010,010,010,010,030,0....

....

....

.... ± >von Euch ermittelter Wert<

....

....

....

... ... ...

...

Um den Fehler der Beschleunigung a zu berechnen, müsst ihr das Gaußsche Fehlerfortpflanzungsgesetz (siehe Beiblatt „Messung physikalischer Größen und ihre Auswertung – lineare Regressionsanalyse (Methode der kleinsten Quadrate)“, Seite 6 unten) auf die Formel für a anwenden. Korrekt wäre, sowohl die Fehler aller 25 Beschleunigungswerte a zu bestimmen, als auch die Fehler der fünf Mittelwerte a . Da jedoch die fünf Mittelwerte a die für Euch relevanten Größen sind, mit denen Ihr letztendlich weiter rechnet, reicht es mir, wenn Ihr lediglich die Fehler dieser fünf a-Mittelwerte berechnet und angebt, und auch dies nur in vereinfachter Form. Vorgehen: Mittelwerte der fünf t1 und t2 sowie s1 und s2 Werte einer Höhe bilden (wie bei den a-Werten). Mit diesen so erhaltenen Mittelwerten t 1 , t 2 , s1 und s2 sowie deren Fehlern könnt Ihr dann in die Fehlerfortpflanzung gehen. Achtung: Ihr müsst dabei die Fehler der Mittelwerte benutzen, nicht die Fehler der Einzelwerte, welche oben bereits von Euch bestimmt/festgelegt wurden. Gemäß Formel für den Fehler des arithmetischen Mittelwertes (siehe Beiblatt „Messung physikalischer Größen und ihre Auswertung – lineare Regressionsanalyse (Methode der kleinsten Quadrate)“, Seite 3 oben) müsst ihr folglich die Fehler der Einzelmessungen noch durch die Wurzel aus 5 teilen (falls 5 Messwerte pro Höhe), um den Fehler des jeweiligen Mittelwertes zu erhalten.

Beispiel: Δ t 2=Δt2

5Bemerkung: Im Grunde genommen muss die Formel für den Fehler des Mittelwertes nur für die

statistischen Fehler angewendet werden. Denn nur hier führen Mehrfachmessungen zu einem immer besser werdenden Ergebnis für den Mittelwert – der systematische Fehler hingegen ändert sich nicht, da er stets bei jeder Messung gleichartig auftritt. D. h. der Gesamtfehler des Mittelwertes wäre also richtigerweise der statistische Fehler der Einzelmessung dividiert durch Wurzel n plus der unveränderte systematische Fehler der Einzelmessung. Bei der Abschätzung bzw. der Berechnung der obigen Fehler wurde

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}

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jedoch davon ausgegangen, dass die statistischen Fehler derart dominierend sind, dass von rein statistischen ausgegangen werden kann. Der systematische ist also Null. So berechnet sich der Fehler des Mittelwertes dann wie oben am Beispiel von Δ t 2 gezeigt.

Mit den berechneten vier Mittelwerten und ihren ebenfalls berechneten Fehlern könnt ihr dann das Gaußsche Fehlerfortpflanzungsgesetz (FFG) anwenden – einmal pro Höhe (Achtung mit den Einheiten: Ihr gebt a in m/s² an, also bitte auch den Fehler von a in m/s² angeben – d. h. am besten von Anfang an mit der Einheit Meter (m) in die Fehlerfortpflanzung gehen). Auch hier könnt Ihr wieder davon ausgehen, dass es sich in erster Linie um rein statistische Fehler handelt. Ansonsten müsstet Ihr wieder Aufspalten und das Gaußsche FFG für die statistischen Unsicherheiten verwenden sowie das „lineare“ FFG (auf welches hier nicht weiter eingegangen wird) für die systematischen.Hinweis: Wenn Ihr so vorgeht, geht Ihr darüber hinaus davon aus, dass

a s1 , s2 , t1 , t 2=a s1 , s2 , t 1 , t 2 gilt, was natürlich nur in erster Näherung der Fall ist (siehe Beiblatt „Messung physikalischer Größen und ihre Auswertung – lineare Regressionsanalyse (Methode der kleinsten Quadrate)“, Seite 5 oben: „Der Mittelwert einer Funktion ist näherungsweise gleich dem Funktionswert der Mittelwerte“). Da jedoch an dieser Stelle ohnehin schon zur Erleichterung der Arbeit einiges vereinfacht wurde, ist diese Näherung an dieser Stelle hinnehmbar.

Bemerkung: Ein exakteres Vorgehen als obiges wäre, für jeden einzelnen Beschleunigungswert a einen Fehler mit dem Fehlerfortpflanzungsgesetz zu berechnen. Um den Fehler der fünf a-Mittelwerte zu berechnen, müsste man dann noch die Formel für den Fehler des Mittelwertes benutzen – diesmal aber mit unterschiedlich großen Fehlern der fünf a-Werte einer Höhe. Daher ist hier der Fehler des Mittelwertes nicht einfach der Fehler der Einzelmessung durch Wurzel n! Vielmehr müsste hier die Formel verwendet werden, die man erhält, wenn man das Fehlerfortpflanzungsgesetz auf die Formel des Mittelwertes anwendet, wobei unterschiedlich große Fehler der einzelnen Größen, die gemittelt werden, zugelassen sind. Der exakte Weg sei aber nur der Vollständigkeit halber hier erwähnt, vorgehen könnt Ihr nach dem vereinfachten, weiter oben beschriebenen Weg.

Bitte an dieser Stelle eine ausführliche Rechnung mit „Zahlen“ und Einheiten ! Die Fehler der a-Mittelwerte könnt Ihr dann ebenfalls in die Tabelle aus Abschnitt 3.1 eintragen. Zur Vereinfachung der Schreibarbeit reicht es mir, wenn Ihr die Fehlerrechnung für einen a-Mittelwert einer Höhe exemplarisch vorführt. Die berechneten Fehler der vier übrigen a-Mittelwerte könnt Ihr dann direkt in Tabelle aus Abschnitt 3.1 eintragen, ohne auch hier den kompletten Weg der Rechnung „mit Zahlen“ zu zeigen.Beispiel für den Eintrag der Fehler der a-Mittelwerte in die Tabelle aus Abschnitt 3.1:h [mm] ± ... mm t2 [s] ... ... ... a [m/s²] a [m/s²] ...

10 .... ... ... ...

10 ...

10 ...

10 ...

10 ...

0,0622 ± 0,002....

30

30

30

30

30

0,2208 ± 0,1....

...

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Den Fehler von sin(α) berechnet Ihr ebenfalls durch Anwendung des Fehlerfortpflanzungsgesetzes auf die Formel, die Ihr für die Berechnung des sin(α) benutzt habt. Dabei könnt ihr zur Vereinfachung davon ausgehen, dass die Hypotenuse c fehlerfrei ist (da Vorgabe durch das LabVIEW-Programm). Bitte auch hier mit ausführlicher Rechnung und Einheiten! Anschließend wird dann der Fehler von sin(α) analog zum Fehler von a in der Tabelle aus Abschnitt 3.1 aufgeführt.

Nun kommt die wohl wichtigste Fehlerbetrachtung dieses Versuches – die Berechnung des Fehlers der von Euch gemessenen Erdbeschleunigung g.An dieser Stelle wird überprüft, wie genau im Abschnitt 3.1 die Erbeschleunigung g bestimmt wurde. Bei den in Versuch 1 verwandten Formeln für die lineare Regression wurde zum einen davon ausgegangen, dass die xi Werte (also die unterbaute Höhe charakterisiert durch den sin(α)) nur vernachlässigbar kleine Fehler im Vergleich zum Fehler der Beschleunigung a haben, also als fehlerfrei betrachtet werden können. Weiterhin sind die von Euch verwendeten Formeln für die lineare Regression lediglich gültig, falls die Beschleunigungen unabhängig von der unterbauten Höhe stets gleich große Fehler haben. Beide Bedingungen können als ausreichend gut erfüllt angenommen werden (ansonsten müssten andere, kompliziertere Formeln für die lineare Regressionsanalyse benutzt werden). Ihr werdet daher auch für die Berechnung des Fehlers des Anstieges (=g=b) ebenfalls auf vereinfachte Gleichungen zurückgreifen: die zur Berechnung des Fehlers des Anstieges verwendbare Gleichung ist im Beiblatt „Messung physikalischer Größen und ihre Auswertung – lineare Regressionsanalyse (Methode der kleinsten Quadrate)“ auf Seite 13 (unten) zu finden: sb²=... (der Fehler ist natürlich die Wurzel aus sb²). Man beachte, dass die in der Formel verwandte Größe σ die Streuung der Messwertpaare um die Regressionsgerade darstellt. Informationen zur Berechnung dieser Streuung findet man auf Seite 12 (mittig) des Beiblatts „Messung physikalischer Größen und ihre Auswertung – lineare Regressionsanalyse (Methode der kleinsten Quadrate)“. Hinweis: da für das Protokoll lediglich die Berechnung von g (=b) verlangt wird, nicht aber vom

Achsenabschnitt (=c in linearer Regressionsanalyse), wird es bei der Berechnung der Streuung σ Probleme geben, da auch c hierfür bekannt sein muss. Deshalb ist es an dieser Stelle einmal legitim, auf die vom Computer berechneten Werte zurückzugreifen: auf dem Ausdruck mit dem vom Computer erstellten Diagramm findet man rechts unten unter anderem die Ergebnisse, welche dieser für g und den Achsenabschnitt c erhalten hat – dieser vom Computer berechnete Achsenabschnitt c darf bei der Berechnung der Streuung σ übernommen werden.

Bemerkung: Bei der Betrachtung des Fehlers von g wird also die Streuung σ der Messwertpaare um die Regressionsgerade benutzt, also eine statistische Unsicherheit zu Grunde gelegt. Mögliche systematische Fehler bleiben dabei völlig unberücksichtigt. Somit wird der von Euch (wie oben beschrieben) berechnete Fehler des Anstieges nur statistische Unsicherheiten repräsentieren. In Wirklichkeit wird der Fehler von g jedoch aufgrund von ebenfalls vorliegenden systematischen Fehlern natürlich größer sein als von Euch berechnet. Jedoch wurde bei allen Überlegungen davon ausgegangen, dass die statistischen Fehler dominieren, so dass der hier berechnete Fehler des Anstieges als Fehler von g ausreichen soll, um die Fehlerbetrachtung nicht unnötig zu komplizieren.

Nun dürfte die Berechnung des Fehlers vom Anstieg (also von der Erdbeschleunigung g) keine großen Probleme mehr bereiten.Bitte wiederum ausführliche Rechnung mit „Zahlen“ und Einheiten ! Hinweis: Auch hier wieder die Quellenangaben für die verwendeten Formeln nicht vergessen!

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3.3 Ergebnis/Fazit/Diskussion

Als Endergebnis kann nun die Erdbeschleunigung inkl. deren Fehler angegeben werden:

g=..... m/s² ± ...... m/s²

Nun kann die Übereinstimmung des gemessenen g-Wertes mit einem Literaturwert (Angabe der Quelle!) überprüft werden. Stimmt der gemessene Wert im Rahmen der Messgenauigkeit/des Fehlers mit dem Literaturwert überein (falls nicht, Begründung für die Abweichung!)? Achtung: welche Fehler gehen bei Eurer Rechnung in den Fehler von g ein? Könnte ggf. auch an dieser Stelle eine Ursache für eine eventuelle nicht Übereinstimmung von gemessenem g und Literaturwert (im Rahmen des Fehlers) liegen?Wie könnte man die Messung verbessern: welche Fehlerquellen sind vorhanden, welche Auswirkungen haben sie und wie kann man sie vermeiden/minimieren?

4 Literaturverzeichnis

Zunächst noch einige Bemerkungen zur korrekten Zitierweise im Protokoll. Hier unterscheidet Ihr im Wesentlichen zwischen zwei „Zitiertechniken“:

• kein wortwörtliches Zitat: Ihr habt Euch z. B. in einem Physikbuch die Theorie zum Verhalten eines Körpers auf der schiefen Ebene durchgelesen und beschreibt nun in eigenen Worten, welche Kräfte auf den Körper wirken und wie die Bewegungsgleichung aussieht. Dann habt Ihr Eure Informationen also aus einer Quelle entnommen, müsst diese also angeben – ansonsten wäre dies ein Täuschungsversuch, da Ihr ohne Quellenangabe den Eindruck vermitteln würdet, Ihr hättet die entsprechende Theorie selber aufgestellt, was aber augenscheinlich nicht der Fall ist! Zitieren ist keine Schande, im Gegenteil: eine ordentliche Ausführung mit Quellenangaben beweist sogar, dass Ihr Euch informiert habt und das was Ihr schreibt, durch Quellen gesichert ist. Wie gehe ich nun vor, wenn ich im obigen Fall die Quelle angeben möchte? Beginnt die Beschreibung der Theorie z. B. einfach mit den Worten:Nach [4] (Seite 11-12) gilt für einen Körper auf der schiefen Ebene folgende Theorie .... Schon habt Ihr gezeigt, dass nun sämtliche Infos aus der angegebenen Quelle Nr. 4 stammen (die dann im Literaturverzeichnis näher beschrieben wird).

• wortwörtliches Zitat: Wenn Ihr einen Satz wortwörtlich irgendwo abschreibt, ist dies auch kein Problem (das 1 zu 1 Zitieren sollte natürlich nur maßvoll geschehen und auch nur, wenn eine wortwörtliche Überlieferung wirklich Sinn macht). Allerdings muss dann das wortwörtliche Zitat zusätzlich in Anführungszeichen gesetzt werden. Beispiel: Nach [4] (Seite 11-12) gilt für einen Körper auf der schiefen Ebene folgende Theorie. Ein auf einer schiefen Ebene befindlicher Körper erfährt auf der Erde eine Gewichtskraft. Die Gewichtskraft kann „mittels eines Kräfteparallelogrammes in zwei Komponenten zerlegt werden“ ([9] Seite 120). Diese heißen „üblicherweise Normalkraft und Hangabtriebskraft“ ([13] Seite 43).Die Gesamttheorie habt Ihr also aus Quelle Nr. 4 entnommen, während Ihr speziell noch zwei Stellen aus anderen Quellen wortwörtlich zitiert bzw. 1 zu 1 abgeschrieben habt. Im Buch [13] stand etwa „man zerlegt die auf den Körper wirkende Gewichtskraft in zwei Komponenten, die man üblicherweise Normalkraft und Hangabtriebskraft nennt“. Den letzten Teil dieses Satzes habt Ihr dann oben wortwörtlich zitiert. Nach dem wortwörtlichen Zitat folgt unmittelbar die Quellenangabe. Man erkennt, dass die

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wortwörtlichen Zitate hier sicherlich nicht sehr günstig waren, eher verwirrend wirken. Das letzte Zitat hätte man besser mit eigenen Worten wiedergegeben, z. B. so:Nach [4] (Seite 11-12) gilt für einen Körper auf der schiefen Ebene folgende Theorie... ... Diese werden nach [13] (Seite 43, unten) normalerweise als Normalkraft und Hangabtriebskraft bezeichnet. So beschreibt Ihr die Dinge wirklich mit eigenen Worten und umgeht die ansonsten verwirrend vielen Anführungszeichen. Natürlich ist die Angabe der Quelle der beiden Bezeichnungen „Normalkraft“ und „Hangabtriebskraft“ weiterhin notwendig.

Und nun zum Literaturverzeichnis, welches an dieser Stelle aufgeführt werden soll. Hier gebt Ihr sämtliche Quellen an, die Ihr bei der Erstellung des Versuches hinzugezogen habt. Somit gehört hier sicherlich auf jeden Fall schon einmal das Versuchsskript sowie das Beiblatt zur Fehlerrechnung hin. Weiterhin sind Quellen selbst dann hier aufzuführen, wenn Ihr nur Ideen (etwa für den Theorieteil) entnommen habt, ohne wirklich Wort für Wort zu zitieren. Wenn Ihr einen Blick in alte Protokolle zum Versuch 1 werft (was durchaus legitim ist), müsst Ihr diese ebenfalls entsprechend als Quelle (siehe z. B. Quelle Nr. 7 unten) angeben, da auch hier ansonsten ein Täuschungsversuch vorliegt! Üblicherweise gibt man den Autor der Quelle an, den Namen der Quelle (z. B. Buchtitel), ggf. den Verlag und das Erscheinungsjahr sowie die Auflage (falls nicht die erste Auflage). Beispiel:

4 Literaturverzeichnis

[1] .....[2] .....[3] WALCHER, W.: Praktikum der Physik. Teubner Verlag, 8. bearb. und erw. Aufl., 2004[4] JACOBI, B.: Messung physikalischer Größen und ihre Auswertung – lineare Regressionsanalyse (Methode der kleinsten Quadrate). Universität Wuppertal (FB C Physik) – Beiblatt zum Praktikum für ET/IT[5] JACOBI, B.: Physikalisches Praktikum für Studenten des FB E. Universität Wuppertal

(FB C Physik), April 2007 – Versuchsskript mit Versuchsbeschreibungen[6] Wikimedia Foundation Inc.: Die Freie Enzyklopädie. http://de.wikipedia.org/, Abruf: 15.05.2007 – freie Internet Enzyklopädie, Suchwort: „schiefe Ebene“[7] MUSTERMANN, J. ; MÜLLER, P.: Protokoll zu Versuch 1. Universität Wuppertal (FB C Physik), Versuchstag: 24.12.2007 – Protokoll zu Versuch 1 des physikalischen Praktikums für ET/IT[8] .........

Wie oben ersichtlich ist, müssen auch Quellen aus dem Internet angegeben werden. Hier ist vor allem das Abrufdatum wichtig, also an welchem Tag Ihr die Informationen angeschaut habt, da schon ein Tag später was völlig anderes auf der Seite stehen könnte als zuvor. Natürlich könnt Ihr die Angaben individuell noch etwas konkretisieren: Nach den Standardangaben wie Autor, Name der Quelle, Verlag etc. könnte Ihr, z. B. durch einen Gedankenstrich getrennt (wie hier bei Quelle Nr. 4, 5, 6 und 7), weitere nützliche Angaben zur Quelle hinzufügen. Hier wird zum Beispiel bei Quelle 6 zusätzlich erklärt, was hinter der Homepage „Wikipedia.org“ der Firma „Wikimedia Foundation Inc.“ steckt, nämlich eine „freie Internet Enzyklopädie“. So kann der Leser des Protokolls sofort erkennen, was sich hinter „Wikipedia“ verbirgt. Weiterhin wird angegeben, wonach Ihr in der Enzyklopädie gesucht habt, nämlich nach dem Suchbegriff „schiefe Ebene“. Auch dies ist eine hilfreiche Angabe!Zum Aufführen der Autoren: Bei bis zu drei Autoren für eine Quelle kann man diese noch einzeln – getrennt durch Semikolon – angeben (siehe z. B. Quelle [7]). Bei mehr als drei Autoren sollte nur der erste namentlich genannt werden, und für die übrigen „u. a.“ (=und andere) geschrieben werden. Bsp.: „MUSTERMANN, J. u. a.: Protokoll ...“

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5 Anhang

An dieser Stelle werden ggf. zusätzliche Unterlagen aufgeführt. Vor allem werden sämtliche Unterlagen vom Versuchstag, die bisher noch nicht in original im Protokoll aufgeführt worden sind, hier angeheftet. Die Unterlagen/Zettel vom Versuchstag werden für gewöhnlich von mir abgezeichnet und durchnummeriert. Sollten dennoch Unterlagen/Zettel vom Versuchstag nicht im Protokoll auftauchen oder angehängt sein, so wird das Protokoll als nicht bestanden gewertet!

Allgemeine Hinweise zum Protokoll:• Das Protokoll sollte von ALLEN Teilnehmern zusammen abgegeben werden, so dass ggf. durch

gezielte Nachfragen von mir überprüft werden kann, ob tatsächlich ALLE Teilnehmer ihren Beitrag zum Protokoll geleistet haben, oder ob die Arbeit lediglich von einem oder zweien der Gruppe ausgeführt wurde.

• Sämtliche Unterlagen, Zettel und Blätter (auch „Schmierblätter“) gleich welcher Art müssen entweder im Protokoll in original (nicht nur abgetippt!) erscheinen oder im Anhang an dieses angeheftet sein. Sollten Unterlagen wider Erwarten fehlen, wird der Versuch insgesamt als nicht bestanden bewertet!

• Zu den Abgabefristen findet man Informationen auf den Webseiten zum Praktikum.• Weiterhin gelten natürlich sämtliche Regelungen, die in der Einführungsveranstaltung mitgeteilt

wurden und ggf. auch auf den Praktikumsseiten zu finden sind (betreffend Täuschungsversuchen etc.).

gez. D. Fuhrmann, April 2008

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