Versuchsauswertung eines Zentripetalkraftmessgeräts mit browserfähigen Geräten

Um die Frage „Inwiefern ist die Zentripetalkraft Fz, welche auf einen rotierenden Körper wirkt, von der rotierenden Masse m, dem Abstandsradius r und der Frequenz f abhängig?“ beantworten zu können, benötigt man einen Versuchsaufbau, um die Formel für diese Kraft experimentell ermitteln, aber auch beweisen zu können.

Ziel des Projektes ist es, ein Messgerät zu entwickeln, das diese Zentripetalkraft mit einer möglichst hohen Genauigkeit misst, um die Zusammenhänge zwischen den einzelnen physikalischen Größen herauszufinden.

Angesichts eines bereits existierenden Zentripetalkraftmessgerätes, welches entweder sehr teuer zu erwerben, oder nur analog mit einer Zugfederwaage erhältlich ist, haben wir Schüler es uns zur Aufgabe gemacht, ein verbessertes und wesentlich billigeres Messgerät zu konstruieren.

Dieses Gerät hat die Möglichkeit mit unterschiedlichen Massen, Radien, und Frequenzen die wirkende Zentripetalkraft eines zylinderförmigen Körpers elektronisch zu erfassen, auszuwerten und in einer Website auszugeben.

Auf einem browserfähigen Gerät, wie beispielsweise einem Laptop oder einem Smartphone, welches über WLAN verfügt, kann der Benutzer anhand eines einfach aufgebauten Interfaces die Messwerte in einer Tabelle abspeichern und daraufhin direkt graphisch auswerten.

Das Ergebnis ist ein verhältnismäßig preisgünstiges und sehr präzises Messgerät, welches für den modernen Physikunterricht schnell und einfach verwendet werden kann.

Da mittlerweile fast jede Schule digitalisiert und über einen Beamer sowie Computer verfügt, ist es sowohl für die Schüler als auch für die Lehrer ein einfach zu handhabendes Messwerkzeug.
Forschergruppe: Emre Gülcino, Ralf Gleich
Fachgebiet: Technik
Regionalwettbewerb: Rosenheim