3B Scientific Air Cushion Plate - Handbuch (Seite 17)

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Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch
gung einzelner Schwebekörper. Dabei gilt die
Aufmerksamkeit der Geschwindigkeit des einzel-
nen Schwebekörpers im Verhältnis zur Geschwin-
digkeit aller Schwebekörper.
Danach wird die Leistung des Gebläses allmäh-
lich verringert, so daß alle Schwebekörper zur
Ruhe kommen, und nachfolgend wieder so weit
erhöht, daß sie sicher schweben. Die Beobach-
tungen werden in gleicher Weise bei der gerin-
geren Geschwindigkeit wiederholt.
Ergebnis:
Die Geschwindigkeit jedes Schwebekörpers ändert
sich bei jedem Stoß. Während beim Stoß mit der
Gefäßwand nur die Richtung verändert wird, ändert
sich beim Stoß zweier Schwebekörper in der Regel
auch der Betrag der Geschwindigkeit. Zu jedem Zeit-
punkt bewegen sich die meisten Schwebekörper mit
einer durchschnittlichen Geschwindigkeit. Nur we-
nige Schwebekörper haben eine große und wenige
eine sehr kleine Geschwindigkeit.
igkeit sehr klein ist, und solche, die besonders
schnell sind.
Hinweis:
Um die Bewegung eines der Schwebekörper bes-
ser beobachten zu können, ist es möglich, anstel-
le der 16 roten Schwebekörper 15 rote und einen
grünen zu verwenden.
2 1.6 Mittlere Geschwindigkeit der Moleküle
— Einfluß auf fremde Moleküle
Geräte:
Luftkissentisch mit Gebläse
Tageslichtprojektor
magnetische Barriere, lang
2 Stück
magnetische Barriere, kurz 2 Stück
Schwebekörper, grün 12 Stück
Schwebekörper, rot l Stück
Modellierung
Realobjekt Modell
Gefäß, in dem sich Experimentierfläche
das Gas befindet des Luftkissentisches
Wände des Gefäßes magnetische Barrieren
Moleküle des Gases grüne Schwebekörper
fremdes Gasmolekül roter Schwebekörper
Durchführung:
Der Luftkissentisch wird horizontal ausgerichtet, die
magnetischen Barrieren werden aufgesetzt. Die grü-
nen Schwebekörper legt man dicht nebeneinander
in eine Ecke der Experimentierfläche, so daß der
gegenseitige Abstand etwa l cm beträgt. Die Leis-
tung des Gebläses wird so weit erhöht, daß alle
Schwebekörper sicher abheben. Den roten
Schwebekörper legt man in die Mitte der Experi-
mentierfläche, hält ihn mit dem Finger fest und läßt
ihn dann los, so daß er zunächst ruht. Seine nach-
folgende Bewegung wird beobachtet. Danach bringt
man den roten Schwebekörper unmittelbar in eine
Ecke der Experimentierfläche, hält ihn mit dem Zei-
gefinger fest und läßt ihn schnell los, so daß er sich
mit großer Geschwindigkeit in Richtung der Mitte
bewegt. Seine Bewegung wird wieder verfolgt.
Ergebnis:
Im ersten Experiment wird der rote Schwebekörper
von den grünen wiederholt angestoßen. Seine Be-
wegung unterscheidet sich dann nicht mehr von
der der übrigen Schwebekörper. Im zweiten Ex-
periment verringert sich die Geschwindigkeit des
roten Schwebekörpers durch Stöße mit den grü-
nen, so daß er sich ebenfalls wie diese bewegt.
Deutung:
Die Moleküle in einem Gas besitzen unterschied-
liche Geschwindigkeiten. Die Geschwindigkeit
jedes Gasmoleküls ändert sich bei jedem Stoß.
Viele Moleküle bewegen sich mit einer Geschwin-
digkeit, die in der Nähe der mittleren Geschwin-
digkeit liegt. Nur wenige Moleküle besitzen eine
sehr kleine oder große Geschwindigkeit. Die Ge-
schwindigkeitsverteilung ist bei einer großen
Molekülanzahl zeitlich konstant. Die mittlere ki-
netische Energie der Moleküle kennzeichnet die
Temperatur des Gases. Kleine mittlere kinetische
Energie entspricht einer niedrigen, große mittle-
re kinetische Energie einer hohen Temperatur. In
jedem Falle gibt es Moleküle, deren Geschwind-