Kirill Putsko, Wassim Lamiri 04.01.2023 Stroboskop Versuch Ein Versuch von Wassim Lamiri und Kirill Putsko Kirill Putsko, Wassim Lamiri 04.01.2023 Inhaltsverzeichnis Aufgabenstellung…………………………………………………………… Versuchsaufbau……………………………………………………………... Versuchsdurchführung……………………………………………………… Versuchsbeobachtung………………………………………………………. Versuchsdeutung……………………………………………………………. Fehleranalyse……………………………………………………………….. Quellen……………………………………………………………………... Kirill Putsko, Wassim Lamiri 04.01.2023 Aufgabenstellung Wir haben ein Stroboskop mit Steuergerät bekommen und sollten damit Experimente durchführen. Materialien • • • • • • Stroboskop Steuergerät für das Stroboskop SilverCrest Stabmixer „Klangstäbe“ Stab Versuchsaufbau (1) Als ersten Versuch haben wir uns den Mixer angeschaut. Wir wollten gucken, wie sich das Stroboskop auf die Bewegung bzw. auf unsere Wahrnehmung auswirkt. Dazu haben wir das Stroboskop genommen und es an den Strom angeschlossen. Dazu haben wir das Stroboskop in Richtung der Klingen vom Mixer gerichtet. (2) Als zweiten Versuch haben wir uns mit den Klangstäben beschäftigt. Hier wollten wir ebenfalls wissen, wie sich das Stroboskop auf die Bewegung der Klangstäbe auswirkt, nachdem wir sie angeschlagen haben. Dazu schließen wir das Stroboskop erneut an einer Steckdose an und richten es in Richtung der Klangstäbe. (3) Bei beiden Versuchen ist es wichtig, sich in einem verdunkelten Raum zu befinden, damit man die Veränderungen durch das Licht des Stroboskops besser erkennen kann. Versuchsdurchführung (1) Zuerst schaltet man den Mixer ein und hält den Knopf gedrückt, der dafür da ist damit sich die Klingen des Mixers durchgehend drehen. Wenn dies geschehen ist, fängt man am Steuergerät des Stroboskops an die Frequenz der Lichtbilder einzustellen. Hier probiert man aus, welche Auswirkungen die unterschiedlichen Frequenzen haben. (2) Bei diesem Versuch schlägt man mithilfe des Stabes immer wieder auf die Klangstäbe. Parallel verändert man die Frequenz des Stroboskops, um hier wieder zu gucken, welche Auswirkungen die unterschiedlichen Frequenzen auf unsere Bildwahrnehmung der Klangstäbe haben. Das selbe haben wir dann nochmal mit einem Klangstab gemacht, bei dem die Metallstäbe kleiner waren. Kirill Putsko, Wassim Lamiri 04.01.2023 Versuchsbeobachtung (1) In dem Versuch in dem wir uns den Stabmixer angeschaut haben, sah es so aus als würde sich die Drehgeschwindigkeit bei Veränderung der Stroboskop Frequenz verändern. Das ging so weit, dass es bei einer Lichtbild Frequenz von 62.4Hz so aussah, als würden sich die Klingen überhaupt nicht mehr drehen. Wenn man die Frequenz höher als 62.4Hz stellt, sieht es so aus als würden sich die Klingen in die entgegengesetzte Richtung drehen. Bei Frequenzen unter 62.4Hz blieb die Richtung genau so, wie wenn man den Mixer ohne Stroboskop anschaltet. (2) Im Versuch, in dem es um die Klangstäbe ging, schauten wir ob sich, durch die Lichtbilder des Stroboskops, etwas an unserer visuellen Wahrnehmung der Metallstäbe ändert. Wenn man das Stroboskop ausschaltet und dann gegen die Klangstäbe schlägt, sieht man keine Bewegung. Wenn das Stroboskop jedoch bei einer Frequenz von 64.6Hz eingeschaltet und auf die Stäbe gerichtet ist, sieht man wie sich die Stäbe langsam abwechselnd nach links und nach rechts bewegen. Je höher wir die Frequenz von diesem Punkt (64.6Hz) eingestellt haben, desto schneller wurde die Bewegung. Die Bewegung wurde dazu mit steigender Frequenz immer unsichtbarer bis man sie bei 67.3Hz gar nicht mehr wahrnehmen konnte. Wenn man die Frequenz von dem Punkt (64.6Hz) niedriger einstellt, wird die Bewegung immer langsamer und unsichtbarer, bis man sie bei einer Frequenz von 60.4Hz gar nicht mehr wahrgenommen hat. Bei dem kleineren Klangstab war der Beobachtungsprozess der Selbe, mit der Ausnahme dass die Frequenz bei der sich die Klangstäbe am meisten „bewegt“ haben bei 86.8Hz liegt. Man konnte die Bewegung dazu auch am vergrößerten Schatten der Klangstäbe erkennen. Die Bewegung der beiden Klangstäbe waren gleichmäßig, das heißt, sie bewegten sich immer zur selben Zeit entweder nach Innen oder nach Außen. Versuchsdeutung Das Stroboskop wirft in einem vorher eingestellten zeitlichen Abstand immer wieder Lichtbilder ab. Wenn der Raum in dem man sich befindet verdunkelt ist, stellt sich das Auge auf das Licht des Stroboskops ein und sieht daher nur die Bilder, bei denen das angeschaute Objekt angeleuchtet wird. Wenn also die Frequenz mit der die Lichtblitze erzeugt werden synchron zu der Frequenz einer Bewegung ist, dann sieht dies so aus als würde die Bewegung die man sich anguckt still bleiben und sich nicht bewegen. Dies ist auch der Grund weshalb sich die Bewegung oder in unserem Fall die Klingen des Stabmixers bei bestimmten Frequenzen langsamer zu bewegen scheinen. Wenn die Frequenz des Stroboskops nur kleine Abweichungen zu der Frequenz der Bewegung hat, dann sieht es so aus als würde sich die Bewegung langsamer bewegen als vorher. Dazu gibt es auch einen Grund, weshalb man die Bewegung der Klangstäbe besser erkennt. Durch das Anpassen des Auges auf das Licht und der eingestellten Frequenz, sieht man die Abstände besser, da die Bilder die man wahrnimmt einen größeren zeitlichen Abstand voneinander haben und man so eine größere Bewegung sieht. Kirill Putsko, Wassim Lamiri 04.01.2023 Fehleranalyse Unser größtes Problem war, dass wir beide in einer der 3 Stunden gefehlt haben. Außerdem hatten wir in einer der beiden Stunden keinen freien Raum zu Verfügung, weshalb wir den Raum nur bedingt verdunkeln konnten. Quellen • • • • • https://www.schuchardt-lehrmittel.de/catalog/pruf_und_messgerate/ funktionsgeneratoren_stroboskop_verstarker/nf_und_messverstarker_stroboskop/productpasco_led_stroboskop_m_steuergerat/sku-71122065#.Y7WLnXbMJPY (04.01.2023 14:23 Uhr) https://de.wikipedia.org/wiki/Stroboskop (04.01.2023 14:45 Uhr) https://www.spektrum.de/lexikon/physik/stroboskop/14060 (04 .01.2023 15:02 Uhr) https://www.leifiphysik.de/uebergreifend/allgemeines-und-hilfsmittel/versuche/erstellenvon-stroboskopaufnahmen (04.01.2023 13:35 Uhr) https://de.wikipedia.org/wiki/Stroboskopeffekt (04.01.2023 14:29 Uhr)
