3B Scientific Air Cushion Plate - Handbuch (Seite 22)

Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch
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auf die Barriere Nr. 2 auf. Die 10 Schwebekörper
werden so auf der Experimentierfläche verteilt, daß
ihr gegenseitiger Abstand etwa 2,5 cm beträgt.
Danach erhöht man die Leistung des Gebläses so
weit, daß alle Schwebekörper gut schweben.
Der Kolben wird zügig zur gegenüberliegenden
Seite bewegt, so daß die Fläche, auf der sich die
Schwebekörper bewegen können, etwa auf ein
Fünftel verringert wird.
Dabei beobachtet man die Bewegung der
Schwebekörper bez. der Geschwindigkeit und der
Stöße. Nachfolgend wird die Fläche durch Zurück-
bewegen des Kolbens in entsprechender Weise ver-
größert. Auch hierbei wird die Bewegung der
Schwebekörper beobachtet.
Ergebnis:
Bei der Verringerung der Fläche nimmt sowohl
die mittlere Geschwindigkeit der Schwebekörper
als auch die Anzahl der Stoße untereinander und
mit den Barrieren zu. Bei der Vergrößerung der
Fläche verringert sich die mittlere Geschwindig-
keit; die Anzahl der Stöße nimmt ab.
Deutung:
Wird ein Gas schnell komprimiert, so nehmen die
mittlere Geschwindigkeit der Moleküle und die
Stoßanzahl zu. Es erhöhen sich Temperatur und
Druck des Gases. Wird ein Gas adiabatisch ex-
pandiert, so nimmt die mittlere Geschwindigkeit
der Moleküle ab. Es verringern sich Druck und
Temperatur.
2.1.12 Abhängigkeit des Drucks von der
Temperatur
Geräte
Luftkissentisch mit Gebläse
Tageslichtprojektor
magnetische Barriere, lang
2 Stück
magnetische Barriere, kurz 2 Stück
magnetischer Kolben l Stück
Führungsstück für
den magnetischen Kolben
l Stück
Schwebekörper, orange 8 Stück
Modellierung
Realobjekt Modell
Gefäß, in dem sich von den magnetischen
das Gas befindet Barrieren und dem
Kolben umgebene
Experimentierfläche
des Luftkissentisches
Wände des Gefäßes magnetische Barrieren
Kolben, der das Volum- magnetischer Kolben
en des Gases begrenzt
Gasmoleküle
Schwebekörper
Durchführung:
Der Luftkissentisch wird horizontal ausgerichtet
und mit magnetischen Barrieren versehen. Den
Kolben legt man parallel zur magnetischen Bar-
riere Nr. 2 auf die Experimentierfläche. Die zeit-
liche Begrenzung für die Kolbenstange und ihre
gute Führung werden durch Aufsetzen des
Führungsstücks für den magnetischen Kolben auf
die Barriere N. 2 realisiert. Die Schwebekörper
werden in der Nähe der Barriere Nr. 1 mit der
Aussparung für den seitlichen Lufteintritt auf die
Experimentierfläche gelegt. Der Kolben wird
möglichst weit auf diese Barriere zubewegt.
Mit dem Gebläse wird ein kräftiger Luftstrom be-
reitgestellt. Durch mehrmaliges kurzzeitiges Öff-
nen des Impulsventils erhöht man die mittlere Ge-
schwindigkeit der Schwebekörper. Die Bewegun-
gen der Schwebekörper und des Kolbens werden
beobachtet.
Ergebnis:
In dem Maße, wie die mittlere Geschwindigkeit
der Schwebekörper zunimmt, wird der Kolben
durch die Stöße der Schwebekörper verschoben.
Dadurch vergrößert sich die Fläche, auf der sich
die Schwebekörper bewegen.