3B Scientific Air Cushion Plate - Handbuch (Seite 36)

Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch
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Modellierung
Realobjekt Modell
Gefäß, in dem sich Experimentierfläche
das Gas befindet des Luftkissentisches
Wände des Gefäßes magnetische Barrieren
Kolben im Gefäß magnetischer Kolben
Moleküle des Gases Schwebekörper
Durchführung:
Man richtet den Luftkissentisch horizontal aus und
versieht ihn mit den magnetischen Barrieren. Der
Kolben wird dicht neben der Barriere Nr. 2 ange-
ordnet. Durch Aufsetzen des Führungsstücks für
den magnetischen Kolben erreicht man eine gute
Führung der Kolbenstange. Die Schwebekörper
legt man auf die Experimentierfläche, so daß sie
sich in der Nähe der Barriere Nr. 1 befinden.
Die Leistung des Gebläses wird so weit erhöht,
daß alle Schwebekörper sicher abheben. Man
bewegt den Kolben sehr langsam von der Barrie-
re Nr. 2 auf die Barriere Nr. 1 zu, bis sich der
Kolben über die Mitte der Experimentierfläche
hinwegbewegt hat. Die Bewegung der Schwebe-
körper wird beobachtet.
Ergebnis:
Zunächst bewegen sich die Schwebekörper wie
Moleküle in einem Gas. Bei zunehmender Ver-
kleinerung der Fläche werden die Translations-
bewegungen immer mehr behindert. Zusätzlich
treten Schwingungen der Schwebekörper um den
jeweiligen Platz auf. Die Schwebekörper verän-
dern ihre Gleichgewichtslagen immer seltener.
Zum Schluß befindet sich jeder Schwebekörper
an einem festen Platz, um den er schwingende
und kreisende Bewegungen ausführt.
Die Leistung des Gebläses wird so weit erhöht,
daß alle Schwebekörper auch bei geöffnetem
Impulsventil schweben.
Im Abstand von einigen Sekunden wird das
Impulsventil mehrmals kurzzeitig geöffnet und
die Bewegung der Schwebekörper beobachtet.
Ergebnis:
Die Schwebekörper sind zunächst regelmäßig an-
geordnet und führen um ihren jeweiligen Platz
schwingende und kreisende Bewegungen aus.
Nachfolgend nehmen die Amplituden ihrer
Schwingungen zu. Einzelne Schwebekörper
wechseln ihren Platz. Schließlich führen alle zeit-
weilig neben Schwingungen auch Translations-
bewegungen aus.
Deutung:
Beim Vergrößern der Temperatur schmilzt ein
fester Körper. Während zunächst alle Gitterbau-
steine an einen festen Platz gebunden sind, um
den sie schwingen, tritt nach folgend eine Über-
lagerung von Schwingungen und Translations-
bewegungen auf.
2.3.3 Änderung des Aggregatzustandes
eines Gases durch Kompression und
Abkühlung
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