| Wie importiert man Daten in Powersim? | |
| Wozu Import? | Nehmen wir mal an, wir hätten Fallen mit Reibung modelliert. Zusätzlich liegen uns Daten eines Experiments in Excelformat vor und wir würden gerne prüfen, wie gut die Daten der Modellierung zu dem Experiment passen. Ich möchte in wenigen Schritten zeigen, wie man diesen Vergleich schafft. |
| Das Powersim-Modell des Fallens mit Reibung |
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In den fallenden Körper strömt ein
konstanter Impulsstrom F = m . g. Die
Fallgeschwindigkeit lässt sich über v = p/m berechnen. Wegen der
Luftreibung zeigt ein Impulsstrom F_verlust aus dem Körper.
Wir modellieren diesen Verlusstrom mit F_verlust = C . v2, wobei in der Konstanten C die Form und die Größe des Körpers eingeht. Genauer: in C steckt der cw-Wert des Körpers, an dieser Stelle möchte ich auf diese Feinheiten nicht genauer eingehen, für unsere Aufgabe ist das im Moment unerheblich. Zu den Daten: m = 0,1 kg, g = 9.81 m/s2, C = 0,1 Ns2/m2. Simulations-Setup:
Unser Modell liefert für das v-t-Diagramm:
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| Randbemerkung |
Die Grenzgeschwindigkeit ist erreicht,
wenn der Verlustimpulsstrom den gleichen Wert erreicht hat, wie der
Impulsstrom in den Körper. Wir sprechen dann von einem Fließgleichgewicht.
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| Messung |
Wir beschreiben eine Messung der
Geschwindigkeit (z.B. mit Cassy) nicht näher. Es reicht, wenn wir Daten in
Tabellenform haben (.´z.B. excel-Format).
Wir ergänzen unsere Powersim-Simulation um eine weitere Größe, der wir z.B. den Namen v_gemessen geben.
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Die Größe v_gemessen zeigt noch ein
Fragezeichen, ihr sind also noch keine Werte zugeordnet. In den nächsten
Schritten wird gezeigt, wie man die Daten aus der Messung dieser Größe
zuweist.
Wir öffnen durch Doppelklick auf das Variablensymbol von v_gemessen das "Define-Variable"-Fenster.
Danach klicken wir auf Graph und es öffnet sich das Fenster: |
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| Stellen Sie sicher, dass die Anzahl der Messpunkte "Points" (roter Rahmen) mit der Anzahl der Daten, die Sie übernehmen wollen, übereinstimmt. U.U. müssen die Simulation settings angepasst werden. Min und Step sollten mit der Startzeit und dem Timestep der Silmulation settings übereinstimmen (grüner Rahmen). Markieren Sie die vorgegebene Liste in Feld Coordinates (X,Y) und fügen Sie die vorher, z.B. in einer excell-Tabelle markierten und kopierten Daten mit dem Einfüge-Button (blau umrandet) ein. Um im Outputfenster einen Eindruck von der grafischen Gestalt der Messreihe zu bekommen, passt man noch MIn und Max für Y-Axis im grünumrandeten Feld an. Mit Set und OK übernimmt man die Daten. | |
 Mit Drag und Drop fügt man die "Variable" v_gemessen dem Time-Graph zu. Nach einem erneuten Durchgang der Simulation hat man die Daten der Simulation und die der Messung in einem gemeinsamen Schaubild dargestellt.
Die hier verwendeten Daten sind konstruiert und stammen aus keiner Messung!) Auch sei erwähnt, dass damit noch lange nicht alle Möglichkeiten von Edit Graph/Vector bei der Erstellung von Modellen für die Physik, ausgeschöpft |
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Das Powersim-Modell: Fallen.sim |
Weiter sei vermerkt, dass mit dieser Beschreibung des Modells "Fallen mit Reibung" didaktisch und methodisch noch lange nicht ausgereizt ist. Auf dieser Seite ging es darum, zu zeigen, wie man Daten einer Tabelle, die z.B. experimentell bestimmt wurden in eine Powersim-Modell einbindet um sie mit den Daten der Simulation zu vergleichen. |
| Link | Export von Powersim-Daten in eine Tabelle |
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