Versuch 18: Bewegte Bezugssysteme/Trichterwagen

Versuchsdurchführung

Auf einem Wägelchen ist ein Trichter montiert, in dessen Hals sich eine gespannte Feder befindet, auf welcher eine Stahlkugel platziert wird. Über einen Hebel, kann die Feder ausgelöst werden. Als Auslöser dient dabei ein Stativ, an welcher die Feder im Vorbeifahren ausgelöst wird.

a) Gleichförmig bewegtes Bezugssystem

Das Wägelchen wird auf einer Schiene durch Anstoßen auf eine konstante Geschwindigkeit gebracht. Beim Vorbeifahren am Stativ, wird die Feder ausgelöst und die Kugel wird ca. 40cm hoch geschleudert. Die Kugel landet anschließend wieder genau in der Trichteröffnung des Wägelchens, da sich sowohl die Kugel, als auch das Wägelchen gleichförmig Bewegen. Die Zeichnung zeigt dabei die Bewegung der Kugel für einen (mit dem Wagen) bewegten Beobachter. Ein ruhender Beobachter dagegen sieht die parabelförmige Flugbahn der Kugel.

 

b) Beschleunigtes Bezugssystem

An das Wägelchen wird eine Schnur mit Gewicht angebracht, das über eine Umlenkrolle zu Boden fällt. Dadurch wird das Wägelchen auf der Schiene beschleunigt.

Nun fällt die Kugel nicht in den Trichter zurück, da das Wägelchen im Gegensatz zur Kugel nach dem Auslösen der Feder weiter beschleunigt wird. Die Kugel fällt also hinter dem Wagen herunter.