Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch - 3B Scientific
Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch - 3B Scientific
Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch - 3B Scientific
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<strong>Physikalische</strong> <strong>Experimente</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> <strong>Luftkissentisch</strong><br />
treten elastische Stöße <strong>auf</strong>. Entlang der Strecke<br />
zwischen zwei Stößen, der „freien Weglänge“,<br />
bewegen sich die Moleküle geradlinig und gleichförmig.<br />
Hinweis:<br />
Das Experiment kann aus <strong>dem</strong> unter 2.1.1 beschriebenen<br />
entwickelt werden. Dazu werden<br />
nacheinander bei eingeschaltetem Gebläse 3 weitere<br />
orange Schwebekörper <strong>auf</strong> die Experimentierfläche<br />
gebracht. Die Stöße zwischen den Teilchen<br />
und die damit verbundene Übertragung kinetischer<br />
Energie sind bei geringer Teilchenanzahl<br />
besonders gut zu beobachten.<br />
2.1.3 Abhängigkeit der Anzahl der Stöße<br />
mit der Gefäßwand von der<br />
Geschwindigkeit der Moleküle<br />
Geräte:<br />
<strong>Luftkissentisch</strong> mit Gebläse<br />
Tageslichtprojektor<br />
magnetische Barriere, lang 2 Stück<br />
magnetische Barriere, kurz 2 Stück<br />
Schwebekörper, orange<br />
2 Stück<br />
Stoppuhr oder Zentraluhr l Stück<br />
Modellierung<br />
Realobjekt<br />
Modell<br />
Gefäß in <strong>dem</strong> sich Experimentierfläche<br />
das Gas befindet des <strong>Luftkissentisch</strong>es<br />
Wände des Gefäßes magnetische Barrieren<br />
Gasmolekül Schwebekörper<br />
Durchführung:<br />
Nach<strong>dem</strong> man den <strong>Luftkissentisch</strong> horizontal ausgerichtet<br />
hat, setzt man die magnetischen Barrieren<br />
<strong>auf</strong>.<br />
Den Luftstrom stellt man so ein, daß zwei <strong>auf</strong>einandergelegte<br />
Schwebekörper sicher schweben.<br />
Man stößt diesen doppelten Schwebekörper an,<br />
so daß er mit möglichst kleiner Geschwindigkeit<br />
unter einem Winkel von 45° <strong>auf</strong> die Mitte einer<br />
Barriere trifft. Die in einer vorgegebenen Zeit (10<br />
Sekunden) <strong>auf</strong>tretenden Wandstöße werden gezählt.<br />
Danach wiederholt man das Experiment mit nur<br />
einem der Schwebekörper bei größerer Geschwindigkeit.<br />
Ergebnis:<br />
Je größer die Geschwindigkeit des Schwebekörpers<br />
ist, um so häufiger trifft er in der gleichen<br />
Zeit <strong>auf</strong> die magnetischen Barrieren <strong>auf</strong>.<br />
Deutung:<br />
Die Stöße der Gasmoleküle <strong>auf</strong> die Gefäßwand<br />
treten um so häufiger <strong>auf</strong>, je größer die Geschwindigkeit<br />
der Moleküle ist. Da diese Stöße den<br />
Druck verursachen, bedingen höhere Molekülgeschwindigkeiten<br />
einen höheren Druck.<br />
Hinweis:<br />
Der Schwebekörper kann auch so in Bewegung<br />
versetzt werden, daß er senkrecht <strong>auf</strong> die Mitte<br />
der Barrieren trifft.<br />
2.1.4 Abhängigkeit der Anzahl der Stöße <strong>auf</strong><br />
die Gefäßwand vom Volumen<br />
Geräte:<br />
<strong>Luftkissentisch</strong> mit Gebläse<br />
Tageslichtprojektor<br />
magnetische Barriere, lang 2 Stück<br />
magnetische Barriere, kurz 2 Stück<br />
Schwebekörper, rot l Stück<br />
Schwebekörper, grün l Stück<br />
Stoppuhr oder Zentraluhr<br />
Modellierung:<br />
Realobjekt<br />
Modell<br />
Gefäß, in <strong>dem</strong> sich von den magnetischen<br />
das Gas befindet Barrieren umgebene<br />
Experimentierfläche<br />
des <strong>Luftkissentisch</strong>es<br />
Wände des Gefäßes magnetische Barrieren<br />
Gasmoleküle Schwebekörper<br />
Durchführung:<br />
Der <strong>Luftkissentisch</strong> wird horizontal ausgerichtet<br />
und mit den magnetischen Barrieren versehen.<br />
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