Wasseruhr - Time is running out
von Kim und Johannes
Wasseruhren gibt es seit Jahrtausenden und trotzdem sind sie alles andere als einfach - zumindest vom mathematisch-physikalischen Standpunkt her. Doch „nicht einfach“ heißt für uns Wahlpflichtfachler „nicht unmöglich“ und so haben wir uns im Wahlpflichfach diesem Thema angenommen. Zunächst wurde der Ausfluss der Wasseruhr von uns in Kleingruppen mit Hilfe des Xplorer GLX gemessen. Die Messdaten wurden auf den PC übertragen, mit Excel eingelesen und ausgewertet. Den Ausfluss haben wir dann mit der von uns erstellten Simulation in Excel verglichen. Das erstaunliche dabei war, dass der tatsächlich gemessene Ausfluss deutlich langsamer war als die der Simulation. Das ist darauf zurückzuführen, dass wir bei der Simulation von einer Idealen Flüssigkeit ausgegangen sind, welche z.B. Reibung nicht berücksichtigt.
Eine weitere Aufgabe bestand darin, eine Zeitskala auf der Wasseruhr anzubringen. Das Problem dabei ist, dass der Ausfluss nicht linear ist, d.h. dass die Markierungen auf der Wasseruhr nicht gleichmäßig aufgetragen werden können. Aus diesem Grund wäre ein konisches Gefäß (oben breit und unten schmal) besser, um eine halbwegs lineare Skala zu erhalten. in der Simulation haben wir die Steigung variiert um ein möglichst optimales Gefäß zu erhalten.
Weitere Links:
Messung mit GLX
Bestimmung des Durchmessers
Screenshot von der Messung