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6d275a0c · Roger Wolf · 039ba662 · 6d275a0c
Commit 6d275a0c authored 4 months ago by Roger Wolf
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-    "### Aufgabe 1: Kleinwinkelnäherung\n",
+    "### Aufgabe 1.1: Kleinwinkelnäherung\n",
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    " * Untersuchen Sie die **Periode $T_{0}$ des Pendels als Funktion der Anfangsauslenkung $\\varphi_{0}$** bei *großer* Auslenkung aus der Ruhelage. \n",
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 # Fakultät für Physik

 ## Physikalisches Praktikum P1 für Studierende der Physik

 Versuch P1-81, 82, 83 (Stand: **Oktober 2024**)

 [Raum F1-11](https://labs.physik.kit.edu/img/Klassische-Praktika/Lageplan_P1P2.png)



 # Pendel

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 Name: __________________ Vorname: __________________ E-Mail: __________________

 \begin{equation*}
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 &\\
 &\\
 \end{split}
 \end{equation*}

 Name: __________________ Vorname: __________________ E-Mail: __________________

 \begin{equation*}
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 &\\
 &\\
 &\\
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 \end{equation*}

 Gruppennummer: _____

 \begin{equation*}
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 \end{equation*}


 Betreuer: __________________

 \begin{equation*}
 \begin{split}
 &\\
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 \end{split}
 \end{equation*}

 Versuch durchgeführt am: __________________

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 ---

 **Beanstandungen zu Protokoll Version _____:**

 \begin{equation*}
 \begin{split}
 &\\
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 &\\
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 &\\
 &\\
 \end{split}
 %\text{\vspace{10cm}}
 \end{equation*}

 <br>
 Testiert am: __________________ Testat: __________________

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 # Durchführung

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 **Detaillierte Hinweise zur Durchführung der Versuche finden Sie in der Datei [Pendel_Hinweise.ipynb](https://gitlab.kit.edu/kit/etp-lehre/p1-praktikum/students/-/blob/main/Pendel/Pendel_Hinweise.ipynb)**

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 ## Aufgabe 1: Fadenpendel

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-### Aufgabe 1: Kleinwinkelnäherung
+### Aufgabe 1.1: Kleinwinkelnäherung

 * Untersuchen Sie die **Periode $T_{0}$ des Pendels als Funktion der Anfangsauslenkung $\varphi_{0}$** bei *großer* Auslenkung aus der Ruhelage.

 ---

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 **V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**

 *Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

 ---

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 **L Ö S U N G**

 *Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*

 ---

 %% Cell type:markdown id:67eabf23-0fec-47a5-abf6-cfbaedfc0413 tags:

 **D I S K U S S I O N**

 *Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

 ---

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 ### Aufgabe 1.2: Bestimmung der Erdbeschleunigung $g$

 * Bestimmen Sie die **Fallbeschleunigung $g$**.

 ---

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 **V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**

 *Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

 ---

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 **L Ö S U N G**

 *Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*

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 **D I S K U S S I O N**

 *Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

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 ## Aufgabe 2: Reversionspendel

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 ### Aufgabe 2.1: Funktionsweise

 * **Beschreiben Sie die Eigenschaften und Funktionsweise des [Reversionspendels](https://de.wikipedia.org/wiki/Reversionspendel)** zur Bestimmung von $g$ in eigenen Worten.

 ---

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 **V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**

 *Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

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 ### Aufgabe 2.2: Bestimmung von $g$

 * Suchen Sie, indem Sie den beweglichen Keil $K'$ des Reversionspendels geeignet verschieben, den **Abstand $d$, der der reduzierten Länge $\ell_{r}$ entspricht**.
 * Bestimmen Sie für diese Konfiguration des Pendels die folgenden Größen:
   * Die **reduzierte Länge $\ell_{r}\pm\Delta\ell_{r}$**;
   * Die **Periode $T_{0}\pm\Delta T_{0}$**;
   * Die **Erbeschleunigung $g\pm\Delta g$**.

 ---

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 **V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**

 *Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

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 **L Ö S U N G**

 *Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*

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 **D I S K U S S I O N**

 *Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

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 ## Aufgabe 3: Gekoppelte Pendel

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 ### Aufgabe 3.1: Fundamentalschwingungen

 * Bestimmen Sie die Perioden $T_{1}$ und $T_{2}$ der [**Fundamentalschwingungen**](https://de.wikipedia.org/wiki/Gekoppelte_Pendel).
 * Berechnen Sie auf der Grundlage des Modells eines [physikalischen Pendels](https://de.wikipedia.org/wiki/Physikalisches_Pendel) aus $\omega_{1}$ das **Trägheitsmoment $\Theta$** und vergleichen Sie das Ergebnis mit Ihrer Erwartung aus den geometrischen Abmessungen und Massen der Pendel.
 * Berechnen Sie aus $\omega_{2}$ die **Federkonstante $k$** der koppelnden Feder.

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 **V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**

 *Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

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 **L Ö S U N G**

 *Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*

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 **D I S K U S S I O N**

 *Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

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 ### Aufgabe 3.2: Kopplung

 * Bestimmen Sie $k$ auf zwei alternative Methoden:
   * Aus dem **Hook'schen Gesetz**.
   * Aus der Verwendung der Koppelnden Feder als **Federpendel**.
 * Vergleichen Sie die ermittelten Werte im Rahmen der abgeschätzten Unsicherheiten.

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 **V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**

 *Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

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 **L Ö S U N G**

 *Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*

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 **D I S K U S S I O N**

 *Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

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 ### Aufgabe 3.3: [Schwebung](https://de.wikipedia.org/wiki/Schwebung)

 * Bestimmen Sie die **Schwingungsperiode $\overline{T}$** zur Kreisfrequenz $\overline{\omega}=\frac{1}{2}(\omega_{1}+\omega_{2})$ und die **Schwebungsperiode $\widetilde{T}$** zur Kreisfrequenz $\widetilde{\omega}=\frac{1}{2}\left|\omega_{1}-\omega_{2}\right|$, bei Anregung der gekoppelten Pendel zu Schwebungen.
  * **Überprüfen Sie den erwarteten Zusammenhang** zwischen $\overline{\omega}$ und $\tilde{\omega}$ mit $\omega_{1}$ und $\omega_{2}$.

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 **V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**

 *Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

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 **L Ö S U N G**

 *Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*

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 **D I S K U S S I O N**

 *Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*

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 # Beurteilung

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 * Nach Abschluss des Versuchs haben Sie die Möglichkeit diesen Versuch individuell zu beurteilen.
 * **Folgen Sie zur Beurteilung dieses Versuchs diesem [Link](https://www.empirio.de/s/ZVGuGcusuV)**.
 * Beachten Sie, dass jede:r Studierende nur einmal pro Versuch eine Beurteilung abgeben kann.
 * Wir empfehlen die Beurteilung nach der Besprechung Ihrer Versuchsauswertung mit Ihrem:r Tutor:in auszufüllen.