3B Scientific Air Cushion Plate - Handbuch (Seite 15)

15
Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch
treten elastische Stöße auf. Entlang der Strecke
zwischen zwei Stößen, der „freien Weglänge“,
bewegen sich die Moleküle geradlinig und gleich-
förmig.
Hinweis:
Das Experiment kann aus dem unter 2.1.1 be-
schriebenen entwickelt werden. Dazu werden
nacheinander bei eingeschaltetem Gebläse 3 wei-
tere orange Schwebekörper auf die Experimen-
tierfläche gebracht. Die Stöße zwischen den Teil-
chen und die damit verbundene Übertragung ki-
netischer Energie sind bei geringer Teilchenan-
zahl besonders gut zu beobachten.
2.1.3 Abhängigkeit der Anzahl der Stöße
mit der Gefäßwand von der
Geschwindigkeit der Moleküle
Geräte:
Luftkissentisch mit Gebläse
Tageslichtprojektor
magnetische Barriere, lang
2 Stück
magnetische Barriere, kurz 2 Stück
Schwebekörper, orange 2 Stück
Stoppuhr oder Zentraluhr l Stück
Modellierung
Realobjekt Modell
Gefäß in dem sich Experimentierfläche
das Gas befindet des Luftkissentisches
Wände des Gefäßes magnetische Barrieren
Gasmolekül Schwebekörper
Durchführung:
Nachdem man den Luftkissentisch horizontal aus-
gerichtet hat, setzt man die magnetischen Barrie-
ren auf.
Den Luftstrom stellt man so ein, daß zwei auf-
einandergelegte Schwebekörper sicher schweben.
Man stößt diesen doppelten Schwebekörper an,
so daß er mit möglichst kleiner Geschwindigkeit
unter einem Winkel von 45° auf die Mitte einer
Barriere trifft. Die in einer vorgegebenen Zeit (10
Sekunden) auftretenden Wandstöße werden ge-
zählt.
Danach wiederholt man das Experiment mit nur
einem der Schwebekörper bei größerer Ge-
schwindigkeit.
Ergebnis:
Je größer die Geschwindigkeit des Schwebe-
körpers ist, um so häufiger trifft er in der glei-
chen Zeit auf die magnetischen Barrieren auf.
Deutung:
Die Stöße der Gasmoleküle auf die Gefäßwand
treten um so häufiger auf, je größer die Geschwin-
digkeit der Moleküle ist. Da diese Stöße den
Druck verursachen, bedingen höhere Molekül-
geschwindigkeiten einen höheren Druck.
Hinweis:
Der Schwebekörper kann auch so in Bewegung
versetzt werden, daß er senkrecht auf die Mitte
der Barrieren trifft.
2.1.4 Abhängigkeit der Anzahl der Stöße auf
die Gefäßwand vom Volumen
Geräte:
Luftkissentisch mit Gebläse
Tageslichtprojektor
magnetische Barriere, lang
2 Stück
magnetische Barriere, kurz 2 Stück
Schwebekörper, rot l Stück
Schwebekörper, grün l Stück
Stoppuhr oder Zentraluhr
Modellierung:
Realobjekt Modell
Gefäß, in dem sich von den magnetischen
das Gas befindet Barrieren umgebene
Experimentierfläche
des Luftkissentisches
Wände des Gefäßes magnetische Barrieren
Gasmoleküle Schwebekörper
Durchführung:
Der Luftkissentisch wird horizontal ausgerichtet
und mit den magnetischen Barrieren versehen.