Aufbau und Gestaltung von Demonstrationsexperimenten zu ...

4.2 Experimente mit der Klauenkupplungdes Schwungrads vom Typ 1 übereinstimmt, aber durch die Verwendung von Aluminiumeine geringere Masse besitzt, kann gefolgert werden, dass die Masse einesObjekts den Zahlenwert seines Trägheitsmoments beeinflusst. Das obige Experimentzeigt auch, dass bei zwei in ihren Maßen übereinstimmenden Körpern derjenige eingrößeres Trägheitsmoment besitzt, der ein größere Masse verzeichnen kann.Die in Analogie zu translatorischen Stoßvorgängen getroffenen Aussagen über dieTrägheitsmomente der im Versuch eingesetzten Schwungräder können durch die inden vorbereitenden Messungen ermittelten Werte bestätigt werden.Aus den Messdaten lassen sich auch quantitative Aussagen über das Verhältnis derTrägheitsmomente der im Versuch eingesetzten Schwungräder treffen. Ausgehend vonder Drehimpulserhaltung mit⇔L ges = L ′ ges2π f 1 I Alu = 2π f ′ 1 I Alu + 2π f ′ 2 I St,grermittelt man für den Quotienten I St,gr /I Alu aus dem Trägheitsmoment I St,gr desSchwungrads vom Typ 1 und dem Trägheitsmoment I Alu des AluminiumradsI St,gr= f 1 − f 1′ . (4.5)I Alu f 2′Für die in Tabelle 4.8 aufgeführten Messwerte wurde das Verhältnis I St,gr /I Alu derTrägheitsmomente berechnet und mit ihren nach dem Gaußschen Fehlerfortpflanzungsgesetzermittelten Abweichungen in Tabelle 4.9 angegeben.Tabelle 4.9.Berechnung des Verhältnisses I St,gr /I Alu der Trägheitsmomente I St,gr und I Alu desSchwungrads vom Typ 1 und des Aluminiumrads aus den in Tabelle 4.8 aufgeführten Messwerten.f 1 [s −1 ] f ′ 1 [s −1 ] f ′ 2 [s −1 ] I St,gr /I Alu σ ISt,gr /I Alu2,0 - 0,5 0,9 2,8 0,52,0 - 0,6 0,9 2,9 0,53,0 - 1,0 1,4 2,9 0,33,0 - 0,9 1,5 2,6 0,34,0 - 1,4 2,0 2,7 0,24,0 - 1,3 2,0 2,7 0,25,0 - 1,7 2,5 2,7 0,25,0 - 1,8 2,6 2,6 0,26,0 - 2,2 3,1 2,6 0,16,0 - 2,2 3,0 2,7 0,265