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Versuchsdurchführung
a) Actio = Reactio
Zwischen zwei Wagen der Luftkissenbahn wird eine komprimierte Spiralfeder angebracht, die mit einem Faden blockiert ist. Der Faden wird durchgebrannt und die Geschwindigkeit der Wagen wird mit zwei Lichtschranken gemessen.
\(m_1=m_2= 250 g \rightarrow t_1=t_2 \rightarrow v_1=v_2 \)Siehe auch Versuch 15 Actio=Reactio
b) gekoppelte Wagen
Zwei Wagen auf der Luftkissenbahn sind durch elastische Federn fest gekoppelt: die attraktive Kraft wird durch die weiche Spiralfeder erzeugt, die repulsive Kraft durch eine halbkreisförmig gebogene Blattfeder. Der Schwerpunkt der ganzen Anordnung wird durch einen Papierzeiger markiert, der von der Mitte der Blattfeder herabhängt.
- Die anfangs komprimierten Federn werden per Hand durch loslassen der Wagen freigegeben. Die beiden Wagen pendeln dann um den nach wie vor ruhendem Schwerpunkt.
- Der schwingenden Anordnung wird noch eine translatorische Bewegung überlagert. Im Kamerabild kann man gut erkennen, dass der Schwerpunkt sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegt. (Wenn die translatorische Geschwindigkeit gleich der maximalen Geschwindigkeit der Schwingungsbewegung ist, kommt im Laborsystem ein Wagen periodisch zur Ruhe, was den Eindruck einer "raupenartigen" Fortbewegung hervorruft)
c) Impulsumkehr ("Zeitumkehrversuch")
Ein kleiner Wagen (m1 =250 g) und ein großer Wagen (m2 =500g) sind genau auf das Massenverhältnis 1:2 abgestimmt. Anfangs befindet sich m2 in Ruhe und m1 stößt elastisch an. Nach dem Stoß laufen beide Wagen in entgegengesetzten Richtungen auseinander. Bei geeigneter Anfangsplatzierung des ruhenden Wagens m2 treffen beide Wagen gleichzeitig an den Enden der Luftkissenbahnschiene ein, wo sie elastisch reflektiert werden (man hört die beiden Stoßgeräusche in "Koinzidenz").
Nach der Impulsumkehr an den Schienenenden hat der Beobachter den Eindruck eines rückwärtslaufenden Films: Die beiden Wagen stoßen erneut am ursprünglichen Startpunkt zusammen, m2 bleibt stehen, m1 läuft entgegen seiner ursprünglichen Bewegungsrichtung davon. (Nach erneuter Reflexion von m1 am Schienende, wiederholen sich alle Vorgänge bis die Reibung schließlich dem Spiel ein Ende macht.)