Berlin 2008 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 11: Praktika I (moderne Experimente)

DD 11.1: Vortrag

Dienstag, 26. Februar 2008, 12:30–12:50, EW 015

Von der elektronischen Küchenwaage zur digitalen Kraftmessung — •Jürgen Giersch und David Haigermoser — Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Schellingstr. 4, 80799 München

Im Rahmen eines Grundpraktikums für Experimentalphysik stehen in den ersten Semestern häufig elementare Versuche aus der Mechanik auf dem Programm. Bei der Neukonzeption eines Praktikumsversuchs zum mechanischen Impuls sollte seine Definition als Integral der Kraft über die Zeit veranschaulicht werden.

Geeignete zeitaufgelöste Kraftsensor sind häufig mittels Dehnungsmesstreifen realisiert. Solche Detektoren sind allerdings nicht billig. Eine kostengünstige Alternative findet sich jedoch in vielen preiswerten elektronischen Küchenwagen. Durch eine kleine elektronische Schaltung in Kombination mit einer einfachen LabView-Software können solche Wagen am PC angeschlossen und so zu einem digitalen Kraftsensor umgebaut werden.

Es werden Prinzip und Eigenschaften eines solchen Kraftsensors dargestellt und Anregungen zum Eigenbau und Einsatz in der Lehre gegeben. Wegen der geringen Kosten und der vielen Anwendungsmöglichkeiten kann der Kraftsensor auch im Physikunterricht an Schulen eingesetzt werden. Eine besonders spektakuläre Anwendung ist die Aufnahme des zeitlichen Schubverlaufs eines Modellraketenmotors. Solche Motoren kommen beispielsweise an der Fakultät für Physik der Ludwig-Maximilians-Universität München im Rahmen eines Raketentkurses für Kinder zum Einsatz.