3B Scientific Air Cushion Plate - Handbuch (Seite 16)

Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch
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Am Gebläse stellt man eine solche Leistung ein,
daß die Schwebekörper frei schweben. Danach
bringt man beide Schwebekörper in eine Ecke
der Experimentierfläche, hält sie zunächst mit
zwei Fingern fest und läßt sie dann schnell los.
Man zählt die Stöße mit den Gefäßwänden, die
ein Teilchen in einer bestimmten Zeit (5 Sekun-
den) ausführt.
Anschließend wird die Fläche, auf der sich die
Schwebekörper bewegen können, auf die Hälf-
te verringert. Dazu hebt man die magnetische
Barriere Nr. 2 an und setzt sie so wieder auf,
daß sie die Experimentierfläche halbiert und ihre
beiden Enden in die Vertiefungen der beiden
Barrieren Nr. 3 und Nr. 4 einrasten. Die beiden
Schwebekörper werden in gleicher Weise in Be-
wegung gesetzt. Man zählt, wie oft einer der
Schwebekörper in der gleichen Zeit wie beim
vorangegangenen Experiment auf die magneti-
schen Barrieren stößt.
Ergebnis:
Die Anzahl der Stöße mit den Barrieren ist im ers-
ten Experiment geringer als im zweiten. Beim Ver-
ringern der Fläche auf die Hälfte vergrößert sich
die Anzahl der Stöße etwa auf das Doppelte.
Deutung:
Verringert man das Volumen eines Gefäßes, in dem
sich ein Gas befindet, so nimmt die Anzahl der Stöße
mit den Gefäßwänden, welche die Gasmoleküle in
einer bestimmten Zeit ausführen, zu. Da die Anzahl
der Stöße, die in einer bestimmten Zeit mit einer be-
stimmten Wandfläche auftritt, ein Maß für den Druck
ist, ergibt sich, daß der Druck bei der Verringerung
des Volumens zunimmt.
Hinweis:
Die Auswertung vereinfacht sich, wenn in beiden
Experimenten nur die Stöße auf die magnetische
Barriere Nr. 2 gezählt werden. Das erfordert je-
doch längere Meßzeiten.
Es ist auch möglich, die Gesamtanzahl der Stöße
beider Teilchen zu ermitteln. Dazu empfiehlt es
sich, daß gleichzeitig ein Schüler die Stöße des
roten und ein anderer die des grünen Schwebe-
körpers zählt. Beide Zahlen werden jeweils ad-
diert.
2.1.5 Mittlere Geschwindigkeit der Moleküle
— Temperatur eines Gases
Geräte:
Luftkissentisch mit Gebläse
Tageslichtprojektor
magnetische Barriere, lang
2 Stück
magnetische Barriere, kurz 2 Stück
Schwebekörper, rot 16 Stück
Modellierung
Realobjekt Modell
Gefäß, in dem sich Experimentierfläche
das Gas befindet des Luftkissentisches
Wände des Gefäßes magnetische Barrieren
Gasmoleküle Schwebekörper
Durchführung:
Der Luftkissentisch wird horizontal ausgerichtet.
Die magnetischen Barrieren werden aufgesetzt.
Alle Schwebekörper werden in eine Ecke der
Experimentierfläche aufgelegt, so daß ihr ge-
genseitiger Abstand etwa l cm beträgt.
Am Gebläse wird ein mittlerer Luftstrom einge-
stellt. Man beobachtet nacheinander die Bewe-