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Cremlingen- Schandelah

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Inhaltsverzeichnis<br />

Teilkatalog 3<br />

Akustik,<br />

Schwingungen und Wellen<br />

3.1 Mechanische Schwingungen . 3-2<br />

3.1.1 Federschwinger . . . . . . . . . 3-2<br />

3.1.2 Fadenpendel . . . . . . . . . . 3-4<br />

3.1.3 Stabpendel . . . . . . . . . . . 3-6<br />

3.1.4 Drehpendel . . . . . . . . . . . 3-7<br />

3.1.5 Erzwungene Schwingung<br />

und Resonanz . . . . . . . . . 3-9<br />

3.2 Mechanische Wellen . . . . 3-10<br />

3.2.1 Seilwellen . . . . . . . . . . . 3-10<br />

3.2.2 Wellenmaschinen . . . . . . . 3-11<br />

3.2.3 Wasserwellengeräte . . . . . 3-13<br />

3.2.2 Wellenmaschinen . . . . . . 3-11<br />

3.2.3 Wasserwellengeräte . . . . . 3-13<br />

3.3 Akustik . . . . . . . . . . . 3-16<br />

3.3.1 Mechanische Schallquellen . 3-16<br />

3.3.2 Elektrische Schallquellen<br />

und Meßgeräte . . . . . . . 3-22<br />

3.3.3 Welleneigenschaften des Schalls,<br />

Schallgeschwindigkeit . . . . 3-26<br />

3.3.4 Gerätesatz zur Akustik . . . . 3-30<br />

3.3.5 Folien zur Akustik . . . . . . 3-31<br />

AC<br />

DC<br />

ELWE<br />

kröncke


3.1 Mechanische Schwingungen<br />

3.1.1 Federschwinger<br />

f<br />

3.1 Mechanische Schwingungen<br />

Versuchsbeispiel "Federpendel"<br />

Gerätebedarf:<br />

1 Schraubenfeder diverse<br />

1 Stiel mit Haken 86 15 110<br />

1 Vierkantmuffe 86 13 180<br />

1 Stativfuß, V-Form, l = 200 mm 86 11 160<br />

1 Stativstange, l = 75 cm 86 11 340<br />

5 Schlitzgewichte, 10 g 84 04 735<br />

1 Teller für Schlitzgewichte, 10 g 84 04 729<br />

1 Höhenmaßstab 84 01 560<br />

1 Satz Zeiger für Maßstäbe 84 01 570<br />

1 Tonnenfuß, m = 0,9 kg 86 11 200<br />

1 Tischstoppuhr 85 33 135<br />

3- 2<br />

a<br />

b<br />

c<br />

g<br />

d<br />

c<br />

b<br />

a<br />

d<br />

h<br />

e<br />

ELWE<br />

Schraubenfedern aus Federstahl<br />

für Dehnungsversuche (Hookesches Gesetz)<br />

und für Schwingungsversuche.<br />

ohne Ösen<br />

ca. 19 N/m (a) 84 03 210<br />

d = 21 mm, l = 500 mm<br />

mit zwei Ösen<br />

ca. 20 N/m (b) 84 05 810<br />

d = 20 mm, l = 210 mm<br />

ca. 25 N/m (c) 84 03 220<br />

d = 15 mm, l = 200 mm<br />

ca. 3,75 N/m (d) 84 91 630<br />

d = 10 mm, l = 170 mm<br />

ca. 1,5 N/m (e) 84 05 840<br />

d = 20 mm, l = 150 mm<br />

ca. 2,5 N/m (f) 84 05 820<br />

d = 20 mm, l = 130 mm<br />

ca. 5,25 N/m (g) 84 01 010<br />

d = 20 mm, l = 120 mm<br />

ca. 9,0 N/m (h) 84 01 000<br />

d = 20 mm, l = 90 mm<br />

Schraubenfeder, groß (Slinky) 84 05 830<br />

zur Darstellung der Ausbreitung und Reflexion<br />

von Longitudinalwellen.<br />

Länge: 20 cm ... ca. 5 m<br />

Windungsdurchmesser: ca. 7 cm<br />

Gesamtwindungszahl: ca. 330<br />

Masse: ca. 550 g<br />

Blattfeder, l = 250 mm (a)<br />

aus vernickeltem Federstahl.<br />

84 00 800<br />

Abmessungen in mm: 250 x 15 x 0,5<br />

Blattfeder, l = 330 mm (b)<br />

aus Federstahl.<br />

84 00 805<br />

Abmessungen in mm: 330 x 15 x 0,4<br />

Blattfeder mit Klemmbacken, l = 500 mm (c) 84 00 820<br />

aus Federstahl, zur Bestimmung der Abhängigkeit der Frequenz von der Länge der Feder.<br />

Die Klemmbacken ermöglichen eine genau definierte Veränderung der Blattfederlänge.<br />

Abmessungen in mm: 500 x 15 x 0,5<br />

Blattfeder, l = 500 mm (d)<br />

zur Erzeugung von stehenden Querwellen mit dem Gleichstrommotor 85 52 330.<br />

84 00 821<br />

Abmessungen in mm: 500 x 10 x 0,4


ELWE<br />

Schreibstift mit Halter 84 31 120<br />

zur Registrierung von Schwingungen. Vernickelter Metallbügel mit Rändelschraube<br />

und Bleistift;<br />

aufsetzbar auf die Blattfedern 84 00 800, 84 00 805 und 84 00 820.<br />

Schenkelabstand: 17 mm<br />

Schenkellänge: 15 mm<br />

als Ersatz:<br />

Bleistift: 84 31 121<br />

optional:<br />

Faserstiftmine 84 31 122<br />

Gekoppelte Schwingungen werden erzielt, indem zwei Blattfedern verwendet<br />

werden, auf deren gegenüberliegenden Seiten zwei zylindrische<br />

Magnete (z.B. 15 02 110) angeheftet sind.<br />

Blattfeder mit Spiegel 84 04 297<br />

zur Untersuchung der Gesetze mechanischer Schwingungen am Beispiel<br />

der Biegeschwingungen von Blattfedern. Die Halterung der Blattfeder aus<br />

Federstahl erfolgt z.B. in der isolierten Schlitzklemme 86 15 170.<br />

Abmessung der Blattfeder in mm: 250 x 15 x 0,5<br />

Spiegelfläche in mm: d = 30<br />

Masse: ca. 20 g<br />

Laufkörper 84 04 298<br />

zur Veränderung der Schwingungsdauer von Blattfederpendeln; Metallzylinder<br />

mit Schlitz und Klemmschraube.<br />

Abmessungen in mm: d = 17, l = 20<br />

Masse: ca. 10 g<br />

Drehspiegel 85 52 352<br />

zur Beobachtung des zeitlichen Verlaufs von periodischen Vorgängen<br />

(mechanische Schwingungen, Glimmlicht usw.). An einer Achse ist ein<br />

sechsteiliger Spiegelkasten befestigt.<br />

Achse in mm: d = 10<br />

Spiegelfläche in mm: 220 x 60<br />

Masse: ca. 0,7 kg<br />

Versuchsbeispiel "Aufbau von Blattfederpendeln"<br />

Blattfeder mit Spiegel 84 04 297<br />

Laufkörper 84 04 298<br />

Isolierte Schlitzklemme 86 15 170<br />

Tonnenfuß, klein 86 11 210<br />

Zur Sichtbarmachung der Schwingung mit dem Drehspiegel<br />

zusätzlich erforderlich:<br />

Drehspiegel 85 52 352<br />

Drehlager 85 52 387<br />

Laserpointer 84 71 697<br />

Tonnenfuß, groß 86 11 200<br />

Sternfuß, groß 86 11 110<br />

Schirm, transparent, 300 mm x 300 mm 84 76 371<br />

Blendenhalter 84 75 610<br />

Tischklemme 86 12 120<br />

3.1 Mechanische Schwingungen<br />

3- 3


3.1 Mechanische Schwingungen<br />

3.1.2 Fadenpendel<br />

Pendelkörper<br />

zur Messung der Schwingungsdauer in Abhängigkeit<br />

von Länge und Masse eines Fadenpendels.<br />

Zylinder mit Haken<br />

Satz zu 2 Stück<br />

84 05 730<br />

Abmessungen in mm: d = 20, h = 20<br />

Masse des Holzkörpers: ca. 5 g<br />

Masse des Eisenkörpers: ca. 50 g<br />

Bleikugel mit Haken 84 32 890<br />

Abmessung in mm: d = 27<br />

Masse: ca. 108 g<br />

Stahlkugel mit Haken<br />

Satz zu 3 Stück<br />

84 32 880<br />

1 x Massestück, ca. 25 g: d = 18 mm<br />

2 x Massestück, je ca. 73 g: d = 26 mm<br />

3- 4<br />

Pendelmasse, 35 g,<br />

mit zwei seitlichen Ösen 84 03 250<br />

zur Darstellung gekoppelter Federpendel.<br />

Pendelmasse, 40 g,<br />

mit zwei seitlichen Ösen 84 03 260<br />

zur Darstellung gekoppelter Federpendel.<br />

Versuchsbeispiel<br />

"Schwingungsdauer eines Fadenpendels"<br />

Gerätebedarf:<br />

1 Pendelkörper 84 32 890<br />

1 Hanfbindfaden 87 24 980<br />

1 Stoppuhr 85 33 140<br />

1 Stativfuß, V-Form 86 11 150<br />

1 Stativstange, l = 100 cm 86 11 350<br />

1 Stativstange, l = 50 cm 86 11 330<br />

2 Befestigungsringe mit Haken 86 13 210<br />

1 Vierkantmuffe 86 13 180<br />

ELWE<br />

Winkelmesser auf Halter 84 92 610<br />

Transparenter Winkelmesser zur Bestimmung<br />

des Auslenkwinkels bei Pendelversuchen.<br />

Abmessungen in mm: 160 x 110 x 110<br />

Halterung: 13-mm-Bohrung zur<br />

Befestigung an Stativstäben<br />

Rotierendes Pendel (Modell eines Foucault-Pendels) 84 03 150<br />

bildet die Grundlage zum Verständnis des Foucaultschen Pendels.<br />

Stößt man das Pendel aus seiner Ruhelage an und versetzt die Scheibe in Drehung, so behält das<br />

Pendel seine Schwingungsebene im Raum bei. Über der Scheibe beschreibt es eine Rosettenbahn<br />

mit Spitzen.<br />

Achse in mm: d = 10<br />

Abmessungen in mm: d = 200 , h = 100<br />

Masse: ca. 0,5 kg<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

1 Experimentiermotor 85 52 390<br />

1 Stativfuß, H-Form 86 11 130


ELWE<br />

Foucault-Pendel (großes Standmodell) 84 03 000<br />

sowohl zum qualitativen Nachweis der Drehung der Erde als auch zu<br />

quantitativen Messungen der Erdrotation.<br />

Anstelle der im Originalexperiment von J.B.L. Foucault von 1851 benutzten<br />

Abmessungen (Fadenlänge 67 m, Masse 28 kg) wird ein kurzes<br />

Pendel verwendet, dessen Schwingung durch eine elektromagnetische<br />

Anregung dauernd aufrecht erhalten wird. Die Lage der Schwingungsebene<br />

kann über eine optische Meßvorrichtung mit einem Laser mit<br />

hoher Genauigkeit abgelesen werden.<br />

Bereits nach kurzer Versuchsdauer (eine Unterrichtsstunde) stehen quantitative<br />

Werte der Winkelgeschwindigkeit ω = ωE ⋅ sinΘ zur Verfügung<br />

(ωE = Winkelgeschwindigkeit der Erde, Θ = geographische Breite des<br />

Meßorts).<br />

Das Design und die dekorative Aufmachung mit Innenbeleuchtung machen<br />

dieses Gerät zu einem interessanten Blickfang jeder Bildungsstätte<br />

für den naturwissenschaftlichen Unterricht.<br />

Pendel:<br />

Pendellänge: 120 cm<br />

Masse: 230 g<br />

Durchmesser: 38 mm<br />

Dämpfung elliptischer Schwingungen: Charron-Ring<br />

Pendelanregung:<br />

Steuerung: über Photosensor<br />

Kraftausübung: Elektromagnet<br />

Anregungskraft: stufenlos einstellbar<br />

Stromversorgung: 230 V, 50 Hz<br />

Gehäuse: Metallgehäuse, allseitig verglast mit Fronttür<br />

4 einstellbare Füße zum lotrechten Ausrichten<br />

Messung der<br />

Schwingungsebene: Schattenprojektion des Pendelfadens<br />

Winkel-Ablesevorrichtung mit Feineinstellung:<br />

Winkel-Auflösung: 0,1°<br />

Abmessungen in cm: 40 x 40 x 140<br />

Masse: ca. 40 kg<br />

Im Lieferumfang enthalten:<br />

Justier-Ring<br />

Ersatz-Pendeldraht, ca. 3 m<br />

Justier-Lot<br />

3.1 Mechanische Schwingungen<br />

3- 5


3.1 Mechanische Schwingungen<br />

3.1.3 Stabpendel<br />

3- 6<br />

Literatur:<br />

Versuche mit dem<br />

Winkelaufnehmer 84 04 270.31<br />

9 Seiten, 4 Versuche.<br />

Stabpendel 84 04 280<br />

mit reibungsarmer Spitzenlagerung und verschließbarer Pendelscheibe.<br />

Pendelflachstab: l = 1 m<br />

Pendelscheibe: d = 80 mm, m = 1 kg<br />

Messingrohr: d = 10 mm<br />

Masse: ca. 140 g<br />

Zusätzlich empfehlenswert:<br />

Pendelflachstab, l = 25 cm 84 04 285<br />

Literatur:<br />

Versuche mit dem Pendel 84 04 280.31<br />

3 Seiten, 2 Versuche.<br />

Stabpendel<br />

mit Winkelaufnehmer 84 04 270<br />

wie 84 04 280, aber zusätzlich mit Winkelaufnehmer.<br />

Der Winkelaufnehmer besteht aus einem Hallsensor,<br />

der in den Lagerstab eingelassen ist<br />

und die Veränderung eines durch Permanentmagnete<br />

erzeugten Magnetfeldes an der Aufhängung<br />

des Stabpendels registriert. Es kann<br />

eine zur Auslenkung des Pendels winkelproportionale<br />

Spannung am Hallsensor abgenommen<br />

werden.<br />

Ausgangsspannung: ±5 V<br />

Ausgangswiderstand: 500 Ω<br />

Fehler: ±1 % für δ≤14° (sin δ≤0,24)<br />

Stromversorgung: 12 ... 16 V AC, erdfrei<br />

Messingrohr: d = 10 mm<br />

Masse: ca. 0,3 kg<br />

Zusätzlich empfehlenswert:<br />

Pendelflachstab, l = 25 cm 84 04 285<br />

Transformator 2 ... 14 V AC/DC 85 21 111<br />

XY-Schreiber 25 00 824<br />

Lissajous-Figuren Schwingungen eines gekoppelten Pendels<br />

ELWE


ELWE<br />

3.1.4 Drehpendel<br />

Drehpendel (Pohlsches Rad) nach Prof. Dr. Lincke 84 32 835<br />

zur Untersuchung von freien und erzwungenen Drehschwingungen.<br />

Kugelgelagertes Kupferrad, welches über eine Spiralfeder mit einer<br />

Treibstange verbunden ist, die durch einen fein einstellbaren Schrittmotor<br />

erregt wird. Kupferrad mit Bohrung zur Aufnahme eines Massestücks als<br />

Unwucht und Schlitzring zur Signalerfassung über Lichtschranken, Dämpfung<br />

durch eine eingebaute Wirbelstrombremse.<br />

Das bei der Drehschwingung von den Lichtschranken erfaßte Signal kann<br />

über eine Datenleitung an das BMW-Interface 85 11 506 weitergegeben<br />

und mit Hilfe eines PCs weiterverarbeitet werden (siehe Kapitel 2.1.7<br />

Computerunterstütztes Experimentieren in der Mechanik).<br />

Eigenfrequenz: ca. 0,5 Hz<br />

Erregerfrequenz: 0,2 ... 1,43 Hz<br />

Anschlüsse:<br />

Motor und Lichtschranke: über BMW-Interface mit DIN-Buchsen<br />

Wirbelstrombremse: 0 ... max. 12 V, max. 1,5 A<br />

Abmessungen in cm: 32 x 30 x 13<br />

Masse: ca. 4,5 kg<br />

3.1 Mechanische Schwingungen<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

BMW-Interface zum Drehpendel 85 11 506<br />

Verbindungsleitung Lichtschranke – BMW-Interface 85 11 505<br />

Netzgerät 2 x 0 ... 15 V DC, 0 ... 2 A 85 21 175<br />

Der Lieferumfang des "BMW-Interface zum Drehpendel" ist, bis auf die<br />

"Lichtschranke mit Taktscheibe" (Art.-Nr. 85 11 501), mit dem "Gerätesatz<br />

Bewegungsmeßwandler" (Art.-Nr. 85 11 500) identisch.<br />

Da die Meßsignalaufnahme beim Drehpendel über den an der Schwungscheibe<br />

angebrachten Schlitzring erfolgt, ist die "Lichtschranke mit Taktscheibe"<br />

bei dieser Gerätezusammenstellung nicht enthalten.<br />

Die auch über eine Maus steuerbare Software ist im Lieferumfang des<br />

BMW-Interface enthalten oder kann mit der Diskette "PC-Experimente 8"<br />

85 10 198 gesondert bestellt werden.<br />

Zur Halterung des Drehpendels eignen sich:<br />

Aufbaurahmen 86 19 010<br />

Experimentiergestell 86 19 000<br />

Aufstellfuß für Experimentierplatten und Transformatoren<br />

in Verbindung mit<br />

86 14 190<br />

Haltearm für Experimentierplatten 86 14 191<br />

3- 7


3.1 Mechanische Schwingungen<br />

Bildschirmaufnahmen der Schwingungen des Drehpendels ohne Unwucht<br />

Bildschirmaufnahmen der Schwingungen des Drehpendels mit Unwucht<br />

3- 8<br />

Aufbau des Drehpendels:<br />

1 Schwungscheibe mit Schlitzring<br />

2 Zeiger mit Gewinde zur Befestigung der Unwucht<br />

3 Spiralfedern<br />

4 Treibstangen<br />

5 Schrittmotoren<br />

6 verstellbare Montageschrauben<br />

7 Wirbelstromdämpfungen<br />

8 Buchsen für Schrittmotorkabel<br />

9 Buchsen für Lichtschrankenkabel<br />

ELWE


ELWE<br />

Nachrüstsatz zum Drehpendel 84 32 836<br />

zur rechnergestützten, experimentellen Untersuchung nichtlinearer<br />

und chaotischer Schwingungen mit vorhandenen<br />

Pohlschen Drehpendeln anderer Hersteller.<br />

Der Nachrüstsatz wurde als Ergänzung für die herkömmlichen<br />

Drehpendel entwickelt.<br />

Der Nachrüstsatz umfaßt folgende Teile:<br />

Schwungscheibe (Resonator) mit Nut<br />

Zusatzmassen (Unwucht)<br />

Schrittmotor mit Exzenter<br />

Verbindungsleitung Schrittmotor – BMW<br />

Die Aufnahme der Bewegungen des Drehpendels erfolgt über<br />

die Lichtschranke mit Taktscheibe 85 11 501, die an das<br />

BMW-Interface 85 11 502 (beides Bestandteil des Gerätesatzes<br />

Bewegungsmeßwandler 85 11 500) angeschlossen<br />

wird.<br />

Um die Lichtschranke mit dem vorhandenen Drehpendel<br />

verbinden zu können, muß dessen Schwungscheibe durch<br />

die "Schwungscheibe mit Nut" ersetzt werden.<br />

Ein an dieser Scheibe verknoteter und mit einem kleinen<br />

Massestück versehener Faden wird über die Scheibe der<br />

Lichtschranke gespannt.<br />

Soll die Anregung des Drehpendels mit der vom Programm<br />

präzise einstellbaren Frequenz vorgenommen werden, sollte<br />

der Getriebemotor des Drehpendels durch den Schrittmotor<br />

mit Exzenter ersetzt werden.<br />

Dieser Umbau stellt für den versierten Experimentator kein<br />

Problem dar. Der Umbau kann jedoch auch durch unser<br />

Haus vorgenommen werden.<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

Gerätesatz Bewegungsmeßwandler 85 11 500<br />

Spannungsversorgung, 5 V / ± 12 V 84 83 610<br />

3.1.5 Erzwungene Schwingung und Resonanz<br />

Versuchsbeispiel<br />

"Schwingungen eines einseitig eingespannten Stabes"<br />

Ein Stahlstab, versehen mit dem magnetischen Koppler (Dauermagnet)<br />

wird in eine am Tischrand befestigte Tischklemme eingespannt. Ein<br />

U-Kern, versehen mit einer Spule (600 Windungen), wird ca. 10 mm vor<br />

dem magnetischen Koppler hochkant aufgestellt und mit dem Ausgang<br />

eines Funktionsgenerators verbunden (z.B. Leistungs-Funktionsgenerator<br />

85 33 510). Die vom Funktionsgenerator erzeugte Wechselspannung<br />

bewirkt ein Wechselfeld, so daß der magnetische Koppler im Feld der<br />

Spule angezogen oder abgestoßen wird.<br />

Grundschwingungen und Oberschwingungen des Stabes werden durch<br />

Veränderung der Frequenz der angelegten Wechselspannung angeregt.<br />

Zur Versuchsdurchführung erforderlich:<br />

Magnetischer Koppler 84 32 700<br />

Schwingungsstab, l = 1,5 m, d = 4 mm 84 32 710<br />

U-Kern, 150 mm x 130 mm x 40 mm 84 97 210<br />

Spule, 600 Windungen 84 97 430<br />

Leistungs-Funktionsgenerator 85 33 510<br />

Tischklemme, Spannweite 60 mm 86 12 120<br />

Experimentierkabel, l = 75 cm, rot 87 11 300<br />

Experimentierkabel, l = 75 cm, blau 87 11 310<br />

3.1 Mechanische Schwingungen<br />

3- 9


3.2 Mechanische Wellen<br />

3.2 Mechanische Wellen<br />

3.2.1 Seilwellen<br />

3 - 10<br />

Magnetischer Koppler 84 32 700<br />

Dauermagnet mit Halterung zur Schwingungsanregung von Stahlstäben.<br />

Abmessungen: d = 20/25 mm, l = 65 mm<br />

Masse: ca. 140 g<br />

Seilwellengerät 84 31 776<br />

zur Demonstration stehender Transversalwellen<br />

und zur Untersuchung ihrer Wellenlänge in<br />

Abhängigkeit von Seilspannung und spezifischer<br />

Masse bei konstanter Frequenz.<br />

Lieferumfang:<br />

1 Chassis zum Seilwellengerät 84 31 775<br />

1 Gummiband, l = 5 m 84 03 280<br />

2 Achszapfen für Rollen 86 12 830<br />

2 Kunststoffrollen, d = 30 mm 84 00 460<br />

2 Achsklemmen 84 00 530<br />

2 Vierkantmuffen 86 13 180<br />

1 Stativstange, l = 40 cm 86 11 410<br />

1 Teller für Schlitzgewichte, 10 g 84 04 729<br />

1 Schlitzgewicht, 10 g 84 04 735<br />

1 Schlitzgewicht, 20 g 84 04 737<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

Sinusgenerator 85 33 550<br />

Gleichstrommotor, 12 V 85 52 330<br />

Gleichstrommotor 12 V 85 52 330<br />

Handlicher Experimentiermotor, der auch als Tachogenerator, Schwingungsgeber oder Wasserwellenanreger<br />

eingesetzt werden kann.<br />

Der Motor hat einen eisenlosen Rotor und deshalb ein hohes Anlaufdrehmoment bei kleinem<br />

Trägheitsmoment. Er zeichnet sich durch sehr kurze Hochlaufzeit, ruhigen Lauf und geringes<br />

Laufgeräusch aus. Der Motor hat auf der Achse eine Gewindebuchse mit aufgeschraubter Schnurrolle,<br />

so daß auch Scheiben und Hebel auf der Achse befestigt werden können.<br />

Nennspannung: 12 V DC<br />

Leistungsaufnahme: 3,6 W<br />

Nenndrehzahl: 3900 U/min<br />

Leerlaufdrehzahl: ca. 5100 U/min<br />

Hochlaufzeit (im Leerlauf): 23 ms<br />

ELWE<br />

Drehrichtung: umkehrbar<br />

Stativstange: l = 95 mm, d = 10 mm<br />

Abmessungen in mm: 130 x 55<br />

Masse: ca. 200 g<br />

Gummiband, l = 5 m, b = 5 mm 84 03 280<br />

Gummiseil, l = 2 m, d = 3 mm 84 03 281<br />

zur Darstellung stehender Querwellen. Erregung mit dem Gleichstrommotor<br />

85 52 330.<br />

Wellenseil, l = 5 m, d = 3 mm 84 30 300<br />

zur Demonstration der Ausbreitung und Reflexion von Transversalwellen.<br />

Das Wellenseil wird z.B. einseitig mit Stativmaterial eingespannt und mit<br />

der Hand angeregt.


ELWE<br />

3.2.2 Wellenmaschinen<br />

Wellenmaschine, Handgerät 84 31 805<br />

zur Veranschaulichung von Ausbreitung, Reflexion,<br />

Brechung und Überlagerung transversaler<br />

Wellen.<br />

Eine Kette von Doppelpendeln ist durch ein<br />

Torsionsband bifilar gekoppelt. Pendelmassen<br />

zur Veränderung des Trägheitsmoments gehören<br />

zum Lieferumfang. Zwei Handgriffe dienen<br />

zur manuellen Anregung.<br />

Wellenmaschine: l = 3 m<br />

Zahl der Doppelpendel: 79<br />

Torsionsband: l = 6,5 m<br />

Masse: ca. 0,8 kg<br />

Wellenmaschine<br />

mit Pendelanregung 84 31 780<br />

zur Darstellung der Ausbreitung von transversalen<br />

Wellen, Wellenüberlagerung, Reflexion,<br />

Dämpfung und stehenden Wellen.<br />

Das schwingende System besteht aus 61 äquidistant<br />

montierten Stäben, die jeweils auf einem<br />

Messerlager aufliegen und von zwei durchgehenden<br />

Fäden gehalten werden.<br />

Die Fadenspannung ist mit Auflagegewichten<br />

veränderbar.<br />

Durch die weißen Endstücke ist die Bewegung<br />

der Stäbe auch aus größerer Entfernung deutlich<br />

sichtbar.<br />

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen<br />

läßt sich mit der Spannung der Haltefäden verändern.<br />

Laufende Wellen können an einem<br />

Ende mit einem in Wasser tauchenden Dämpfer<br />

ohne Reflexion auslaufen.<br />

Reflexionen am festen Ende lassen sich mit<br />

einem an jeder Stelle des schwingenden Systems<br />

einsetzbaren Feststellklotz demonstrieren.<br />

Lieferumfang:<br />

❒ Schwingungssystem (61 Stäbe) auf Messerlager<br />

mit massiver Schiene, Doppel-Umlenkrolle,<br />

Pendelschneidenlager, Feststellvorrichtung<br />

und schweren Standfüßen.<br />

❒ 2 Sekundenpendel mit verschiebbaren Laufgewichten.<br />

Masseträger mit 6 abnehmbaren<br />

Massescheiben zum Spannen der Fäden.<br />

❒ Puffer am Stab zur Wellendämpfung.<br />

❒ 6 Aufsteckgewichte für die Schwingstäbe.<br />

Abmessungen in cm: 132 x 50 x 40<br />

Masse ca. 14 kg<br />

Erregung des Systems:<br />

❒ mit unterschiedlicher Amplitude von Hand<br />

❒ mittels zweier Pendel mit verschiebbaren Laufgewichten einseitig oder von beiden Seiten<br />

gleichzeitig (Der Schwingungszustand von einem Stab, angeregt durch ein schwingendes<br />

Pendel, breitet sich aus.)<br />

❒ mit dem Gleichstrommotor und einem Funktionsgenerator (nicht im Lieferumfang enthalten)<br />

Empfehlenswertes Zubehör:<br />

Gleichstrommotor 85 52 330<br />

Funktionsgenerator 85 33 510<br />

3.2 Mechanische Wellen<br />

3 - 11


3.2 Mechanische Wellen<br />

3 - 12<br />

Einfache Welle, Reflexion am festen Ende<br />

Gegenläufige Überlagerung<br />

Zirkular-polarisierte Welle<br />

Wellenmaschine, Simulationsprogramm PC 84 31 800<br />

3,5’’ Diskette<br />

zur Demonstration und interaktiven Erarbeitung von Phänomenen bei der<br />

Ausbreitung von Wellen und deren Störungen.<br />

Wo die herkömmliche Wellenmaschine versagt, beginnen die Möglichkeiten<br />

dieses Simulationsprogramms. Es bietet eine ideale Ergänzung zum<br />

Realexperiment.<br />

Mit Hilfe des Programms kann sowohl das Prinzip der ungestörten Überlagerung<br />

(Superposition) erarbeitet als auch die Ausbreitung von Wellen<br />

und deren Störungen nur aufgrund dynamischer Grundregeln mit einem<br />

einfachen Halbschrittverfahren berechnet und gezeigt werden. Insbesondere<br />

die Tatsache, daß die zwei so verschiedenen Vorgehensweisen das<br />

gleiche Ergebnis liefern, kann sehr gut demonstriert werden. Dies eröffnet<br />

dem Anwender die Möglichkeit, vor allem auch solche Versuche durchzuführen,<br />

bei denen das einfache Überlagerungsmodell nicht mehr anwendbar<br />

ist (z.B. verschiedene Massenbelegung des Wellenträgers, Dämpfung).<br />

Bei der ungestörten Überlagerung können sowohl die Komponenten als<br />

auch die Resultierende am Bildschirm übereinander dargestellt werden<br />

(sowohl als Transversal-, als Longitudinal- als auch in beiden Formen<br />

zusammen). Reflexionen am festen und losen Ende, Schwebungen sowie<br />

das Zustandekommen von stehenden Wellen können Schritt für Schritt<br />

untersucht werden.<br />

Mit dem dynamischen Teil des Programms können die Reflexionserscheinungen<br />

nur aufgrund der Grundregeln eindrucksvoll gezeigt und durch<br />

schrittweise Durchführung der Versuche leicht verstanden werden.<br />

Selbstverständlich können auch Effekte beim Übergang in Medien anderer<br />

Dichte, wie beispielsweise Teilreflexionen, die bei Experimenten mit<br />

einer realen Wellenmaschine nicht gezeigt werden können, gut erkannt<br />

werden. Auch die Änderungen von Ausbreitungsgeschwindigkeit und<br />

Amplitude und deren Rückänderungen beim Übergang in ein Medium mit<br />

der ursprünglichen Dichte sind darstellbar.<br />

Zusätzlich können Dämpfungen (proportional zur Teilchengeschwindigkeit<br />

v, proportional zu v 2 und unabhängig von v (“Gleitreibung”) einbezogen<br />

und die daraus resultierenden Amplituden- bzw. Formänderungen<br />

beobachtet werden.<br />

Zum besseren Vergleich können auch zwei oder drei verschiedene Experimente<br />

gleichzeitig durchgeführt und so die Auswirkungen von Parameteränderungen<br />

leicht erkannt werden.<br />

Ein besonderer Darstellungsmodus (dreidimensional) erlaubt darüber<br />

hinaus, aufgrund von Phasenverschiebungen beim Durchgang durch<br />

Medien verschiedener Dichte, das Entstehen von z.B. zirkularpolarisierten<br />

Wellen aus linearpolarisierten zu zeigen.<br />

Wellenformen:<br />

Sinus, Dreieck, Rechteck, Trapez, Impuls (insgesamt 80 verschiedene<br />

Wellenformen)<br />

Versuche:<br />

Ausbreitung von Störunge/ Wellen – Reflexion am festen/losen Ende –<br />

Überlagerung gegenläufiger Störungen/Wellen – stehende Wellen –<br />

Schwebungen – Dämpfung – Brechung, Doppelbrechung – Amplitudenmodulation<br />

u.a. (insgesamt 45 voreingestellte Versuche)<br />

Darstellung:<br />

Ausbreitung als Film – Einzelschritt oder Momentaufnahme – zwei Marken<br />

beliebig positionierbar – ein-, zwei- oder dreikanalig, 1 ... 30 Perioden<br />

pro Kanal<br />

Parameter:<br />

Amplitude, Phase, Masse, Kopplung, Dämpfung – sind nach Art und Verhältnis<br />

beliebig veränderbar.<br />

Hardware: PC/XT/AT mit MS-DOS<br />

Arbeitsspeicher: 512 kB<br />

Laufwerke: 5,25" / 360 kB oder 3,5" / 720 kB<br />

Video-Adapter: CGA-,EGA-,VGA-Karte oder Herkules-Karte<br />

(wird vom Programm automatisch erkannt<br />

oder im Installationsprogramm eingeben)<br />

Ausgabegerät: Matrixdrucker<br />

Eine Anleitung zum Programm gehört zum Lieferumfang.<br />

ELWE


ELWE<br />

3.2.3 Wasserwellengeräte<br />

Wasserwellenkanal 84 31 411<br />

zur Demonstration der Ausbreitung und Untersuchung<br />

der Eigenschaften von Wasserwellen.<br />

Y-förmiger Kanal mit zwei Wellenerregern, die<br />

sich sowohl gleichphasig als auch gegenphasig<br />

bewegen können. Die Einstellbarkeit der Frequenz<br />

ermöglicht die Erzeugung von Wellen<br />

unterschiedlicher Wellenlänge. Durch Einbringen<br />

oder Herausnehmen des Absorbers am<br />

Ende des Kanals werden die Wellen wahlweise<br />

absorbiert oder reflektiert.<br />

Abmessungen in cm (L x B x H): 150 x 15 x 29<br />

Masse: ca. 12,6 kg<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

Spannungsversorgung<br />

0 ... 15 V DC, 5 A 85 21 130<br />

Einsatzmöglichkeiten<br />

U.a. sind Experimente zu folgenden Schwerpunkten<br />

möglich:<br />

❒ Entstehung einer Welle<br />

❒ Transport von Energie durch eine Welle<br />

❒ Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle<br />

❒ Gruppengeschwindigkeit und<br />

Phasengeschwindigkeit<br />

❒ Zusammenhang zwischen<br />

Frequenz und Wellenlänge<br />

❒ Reflexion einer Welle<br />

❒ Stehende Wellen<br />

❒ Verstärkung durch Überlagerung<br />

zweier Wellen ohne Gangunterschied<br />

❒ Auslöschung durch Überlagerung<br />

zweier Wellen mit einem Gangunterschied<br />

von λ/2<br />

Die beiden letztgenannten Erscheinungen können<br />

mit keiner anderen bekannten experimentellen<br />

Anordnung in so überzeugender Weise<br />

demonstriert werden.<br />

3.2 Mechanische Wellen<br />

3 - 13


3.2 Mechanische Wellen<br />

Wasserwellengerät 84 31 481<br />

zur Darstellung der Ausbreitung und Untersuchung der Eigenschaften von<br />

Wasserwellen.<br />

Rechteckige Plexiglasschale mit schrägen Seitenwänden und durchsichtigem<br />

Boden zur Projektion der Wellenbilder mit dem Overheadprojektor.<br />

Wellenerregung durch den Gleichstrommotor (85 52 330) mit Tupfer und<br />

Stroboskopeinrichtung zur Erzeugung stehender Wellenbilder.<br />

Ein Steuergerät versorgt den Gleichstrommotor mit der entsprechenden<br />

Spannung, ermöglicht die Einstellung von Frequenz und Amplitude des<br />

Tupfers und der Rotationsgeschwindigkeit der Stroboskopscheibe. Dabei<br />

kann das Stroboskop sowohl synchron (stehende Wellenbilder) als auch<br />

asynchron (Wellenausbreitung in Zeitlupe) betrieben werden.<br />

Literatur:<br />

Versuche mit der Wellenwanne 84 31 480.31<br />

20 Seiten, 35 Versuche, DIN A4.<br />

Ist nicht im Lieferumfang von 84 31 480 enthalten und muß einzeln bestellt<br />

werden.<br />

3 - 14<br />

nicht mehr lieferbar !<br />

ELWE<br />

Wasserwanne:<br />

Außenmaße in cm: 34 x 30 x 20<br />

Projizierbare Fläche in cm: 23 x 21<br />

Steuergerät:<br />

Ausgangsspannung für den Gleichstrommotor: 12 V DC<br />

Stromversorgung: 15 V DC<br />

Abmessungen in cm: 25 x 26 x 7<br />

Gesamtmasse: ca. 3 kg<br />

Die Halterung für den Gleichstrommotor und die Stativstangen (2 Stück)<br />

gehören zum Lieferumfang.<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

Gleichstrommotor 85 52 330<br />

Experimentierkabel, blau, l = 100 cm 56 00 500<br />

Experimentierkabel, rot, l = 100 cm 56 00 600<br />

Experimentietrkabel, blau, l = 50 cm 87 11 210<br />

Experimentierkabel, rot, l = 50 cm<br />

Overheadprojektor<br />

87 11 200


ELWE<br />

Reflexion an einer Kante Interferenz gegenläufiger Kreiswellen Gerade Wellen<br />

Versuche mit der Wellenwanne:<br />

Beugung am Einfachspalt / Beugung am Hindernis – Beugung an Kante /<br />

Brechung in dünnen Wasserschichten / Brechung von Kreiswellen zu<br />

Linearwellen / Dopplereffekt / Flächengitter (Analogie zur Bragg-Reflexion)<br />

/ Fresnelsches Biprisma / Fresnel-Gitter / Zonengitter / Huygenssches<br />

Prinzip / Interferenz am Mehrfachspalt / Interferenz durch Doppelspalt /<br />

Kreiswellen / Linearwellenerzeugung / Linsenkombination / Reflexion am<br />

Rechtwinkelspiegel / Reflexion am Fresnelspiegel /<br />

Zubehörsatz zum Wasserwellengerät 84 31 490<br />

Diese Zusammenstellung enthält alle spezifischen Zubehörteile für die<br />

angegebenen Versuche.<br />

Alle angegebene Teile können auch einzeln bestellt werden.<br />

Lieferumfang:<br />

1 Einfachtupfer 84 31 510<br />

1 Doppeltupfer 84 31 520<br />

1 Lineartupfer 84 31 530<br />

1 kurze Feder für Tupfer 84 31 540<br />

1 lange Feder für Tupfer 84 31 550<br />

4 Al-Klötzchen, 5 mm x 15 mm, l = 60 mm 84 31 570<br />

4 Al-Klötzchen, 5 mm x 15 mm, l = 30 mm 84 31 580<br />

2 Al-Klötzchen, 5 mm x 15 mm, l = 15 mm 84 31 590<br />

1 Al-Klötzchen, 5 mm x 15 mm, l = 7,5 mm 84 31 600<br />

2 Al-Klötzchen, 5 mm x 15 mm, l = 60 mm, abgeschrägt 84 31 610<br />

1 Rasterfolie 84 31 620<br />

1 Plexiglas-Rechteckplatte 84 31 630<br />

1 Plexiglas-Prisma 84 31 640<br />

1 Plexiglas-Sammellinse 84 31 650<br />

1 Plexiglas-Zerstreuungslinse 84 31 660<br />

1 Hohlspiegel 84 31 670<br />

1 Hakenstab 84 31 680<br />

1 Halter für Haken 84 31 690<br />

1 Pinsel 84 31 710<br />

1 Al-Zylinder, d = 10 mm, l = 10 mm 84 31 720<br />

4 Vliesline-Streifen 84 31 730<br />

Satz Ergänzungszubehör 84 31 740<br />

für Versuche in der Sekundarstufe II<br />

Lieferumfang:<br />

1 Al-Klötzchen, 5 mm x 15 mm, l = 5 mm 84 31 560<br />

1 Al-Klötzchen, 5 mm x 15 mm, l = 15 mm 84 31 590<br />

4 Al-Klötzchen, 5 mm x 15 mm, l = 7,5 mm 84 31 600<br />

1 Plexiglasprisma 84 31 640<br />

1 Sechsfachtupfer 84 31 750<br />

1 Fresnelzonengitter 84 31 760<br />

1 Flächengitter, 10 mm x 10 mm 84 31 770<br />

3.2 Mechanische Wellen<br />

Reflexion von Kreiswellen am Hohlspiegel / Reflexion an ebener Fläche /<br />

Reflexion an gekrümmter Fläche / Sammellinse / Totalreflexion / Überlagerung<br />

vieler kohärenter Kreiswellen / Überlagerung zweier Kreiswellen /<br />

Wellenlänge von Wasserwellen / Fortpflanzungsgeschwindigkeit / Wellenlängenberechnung<br />

aus Interferenz / Zerstreuungslinse / Zonenspaltreihe<br />

nicht mehr lieferbar !<br />

3 - 15


3.3.1 Mechanische Schallquellen<br />

3.3 Akustik<br />

3.3.1 Mechanische Schallquellen<br />

d f e c<br />

Anschlaghammer, Gummi (a) 84 31 140<br />

zum Anschlagen von Stimmgabeln mit Frequenzen bis 1000 Hz.<br />

Masse: ca. 30 g<br />

Anschlaghammer, Aluminium (b) 84 31 150<br />

zum Anschlagen von Stimmgabeln mit Frequenzen über 1000 Hz.<br />

Masse: ca. 30 g<br />

Stimmgabelsatz, Satz von 8 Stück (c)<br />

C-Dur-Tonleiter von c1 bis c2.<br />

84 31 080<br />

Länge der größten Stimmgabel: 180 mm<br />

Masse: ca. 300 g<br />

Stimmgabel 128 Hz, mit Schreibspitze (d) 84 31 160<br />

Die an einem der Zinken befestigte Metallfeder zeichnet auf der berußten<br />

Glasplatte eine gedämpfte Sinusschwingung auf, wenn die angeschlagene<br />

Stimmgabel langsam mit der Feder über die Glasplatte geführt wird.<br />

Die Glasplatte gehört zum Lieferumfang.<br />

Länge der Stimmgabel: 105 mm<br />

Masse: ca. 100 g<br />

3 - 16<br />

Interferenzmodell 84 72 550<br />

Zwei transparente Kunststoffolien mit aufgedruckten<br />

konzentrischen Kreisen, die beim Aufeinanderlegen<br />

Interferenzfiguren zeigen.<br />

Zur unmittelbaren Beobachtung oder zur Projektion<br />

mit dem Overheadprojektor.<br />

Abmessungen in cm: 24 x 15<br />

Stimmgabel aus Leichtmetall, 1700 Hz (e) 84 31 020<br />

Intensive Schallquelle hoher Frequenz, geeignet z.B. zur Anregung stehender<br />

Wellen in einer Kundtschen Röhre.<br />

Länge der Stimmgabel: 105 mm<br />

Querschnitt der Zinken: 5 mm x 30 mm<br />

Masse: ca. 90 g<br />

Stimmgabel, 440 Hz (f) 84 31 010<br />

Präzisionsmodell, Stahl geschliffen und poliert.<br />

Länge der Stimmgabel: 135 mm<br />

Querschnitt der Zinken: 4 mm x 5,5 mm<br />

Masse: ca. 35 g<br />

a<br />

b<br />

ELWE


ELWE<br />

Stimmgabel auf Resonanzkasten, f = 440 Hz 84 31 070<br />

zur Erzeugung des Normaltons; mit Resonanzkasten aus Holz, Abstimmmasse<br />

und Hammer zum Anschlagen. Besonders lang tönend, Stimmgabel<br />

herausnehmbar.<br />

Länge der Stimmgabel: 125 mm<br />

Abmessungen des Resonanzkastens in cm: 18 x 9 x 5<br />

Masse: ca. 410 g<br />

Paar Stimmgabeln auf Resonanzkasten, f = 440 Hz 84 31 060<br />

für Schwebungsversuche. Ausführung wie 84 31 070, mit einem Anschlaghammer.<br />

Gesamtmasse: ca. 840 g<br />

a b<br />

Schreibstimmgabel, 21 Hz (a) 84 31 030<br />

zur Aufzeichnung der Schwingungen einer Stimmgabel auf einem Blatt<br />

Papier. Schwingungserregung durch Zusammendrücken der Zinken.<br />

Die Schwingung der Stimmgabel ist sowohl rein visuell als auch stroboskopisch<br />

sehr deutlich erkennbar.<br />

Lieferumfang:<br />

Stimmgabel, groß 84 31 110<br />

Schreibstift mit Halter 84 31 120<br />

Gegenmasse 84 31 130<br />

Schreibstift (Bleistift) 84 31 121<br />

Abmessungen in mm: l = 245<br />

Gesamtmasse: ca. 170 g<br />

c<br />

3.3.1 Mechanische Schallquellen<br />

Glockenschale (b) 84 30 255<br />

für Versuche zu Glockenschwingungen.<br />

Zur Untersuchung der Tonhöhe der Glocke wird die Glockenschale an<br />

verschiedenen Stellen mit einem Hämmerchen angeschlagen oder mit<br />

dem Bogen angestrichen.<br />

Mit Hämmerchen zum Anschlagen. (Der abgebildete Tonnenfuß gehört<br />

nicht zum Lieferumfang.)<br />

Durchmesser in mm: 70<br />

Stiel in mm: l = 150, d = 10<br />

Masse: ca. 70 g<br />

Metallophon (c) 84 30 290<br />

auf einer Grundplatte montiert. C-Dur-Tonleiter von c1 bis g2. Tonbezeichnungen,<br />

Frequenzen und Intervalle sind auf die Grundplatte aufgedruckt.<br />

Mit Hämmerchen zum Anschlagen.<br />

Abmessungen in mm: 320 x 210<br />

Masse: ca. 510 g<br />

3 - 17


3.3.1 Mechanische Schallquellen<br />

3 - 18<br />

Klangplatten 84 30 239<br />

Metallscheiben zur Sichtbarmachung der<br />

Schwingungsformen einer Platte (Chladnische<br />

Klangfiguren).<br />

Schwingungsanregung mittels Druckkammerlautsprecher<br />

84 32 680 in Verbindung mit dem<br />

Leistungs-Funktionsgenerator 85 33 510, dem<br />

Sinusgenerator 85 33 550 oder dem Streichbogen<br />

84 31 253.<br />

Durch Bestreuen mit trockenem Sand (Quarzsand<br />

84 93 310) lassen sich die Schwingungsformen<br />

anschaulich zeigen.<br />

Abmessungen in mm:<br />

Quadratplatte: 200 x 200 x 1<br />

Kreisscheibe: d = 200<br />

abnehmbarer Stiel: l = 110, d = 10<br />

Masse: ca. 250 g / 200 g<br />

Versuchsbeispiel<br />

"Chladnische Klangfiguren"<br />

ELWE<br />

Gerätebedarf:<br />

Klangfigurenplatten 84 30 239<br />

Druckkammerlautsprecher 84 32 680<br />

Leistungs-Funktionsgenerator<br />

oder<br />

85 33 510<br />

Sinusgenerator<br />

oder<br />

85 33 550<br />

Streichbogen 84 31 253<br />

Stativfuß, V - Form 86 11 150<br />

Stativstab, l = 11cm, d = 10 mm 86 11 400<br />

Vierkantmuffe 86 13 180<br />

Experimentierkabel, rot, 75 cm 87 11 300<br />

Experimentierkabel, blau, 75 cm 87 11 310


ELWE<br />

b<br />

Monochord (a) 84 31 210<br />

Beidseitig offener Holzkasten mit Spannvorrichtung für eine Saite und<br />

Ablesevorrichtung für die Saitenspannung.<br />

Zusammen mit der Federwaage 84 31 250 kann eine Saite 84 31 230 /<br />

84 31 240 mit unterschiedlich großen Kräften gespannt werden.<br />

Abmessungen im mm: 490 x 70 x 603<br />

Masse: ca. 0,6 kg<br />

Steg zum Monochord (b) 84 31 220<br />

Holzleiste zur Verkürzung der schwingenden Saite.<br />

Stahlsaite (Ton h), l = 53 cm (c) 84 31 230<br />

Perlonsaite (Ton h), l = 51 cm (d) 84 31 240<br />

Geschlossene, abstimmbare Luftsäule 84 30 210<br />

Glasrohr mit einer Markierung, bei der die Luftsäule bei Anregung mit der<br />

Frequenz von 440 Hz mitschwingt.<br />

Anregung z.B. mit Stimmgabel 440 Hz (Art. Nr. 84 31 010)<br />

Abmessungen: l = 25 cm, da = 28 mm, di =25mm<br />

Masse: ca. 80 g<br />

Offene, abgestimmte Luftsäule 84 30 220<br />

Beidseitig offenes Glasrohr, bei der die Luftsäule bei Anregung mit einer<br />

Frequenz von 440 Hz mitschwingt.<br />

Anregung z.B. mit Stimmgabel 440 Hz (Art. Nr. 84 31 010)<br />

Abmessungen: l = 384 mm, da = 28 mm, di =25mm<br />

Masse: ca. 120 g<br />

a<br />

c d<br />

g<br />

3.3.1 Mechanische Schallquellen<br />

f<br />

Saitenspanner mit Stiel (e) 84 31 248<br />

zum Spannen von Saiten im Stativmaterial.<br />

Stiel: l = 113 mm, d = 10 mm<br />

Masse: ca. 35 g<br />

Federwaage auf Trägerelement (f) 84 31 250<br />

Mit der Federwaage wird das eine Ende der Saite eingespannt und die<br />

Spannkraft bestimmt.<br />

Meßbereich: 0 ... 10 kg<br />

Abmessungen in mm: 180 x 42 x 20<br />

Masse: ca. 130 g<br />

Streichbogen (g) 84 31 253<br />

zum Anstreichen von Saiten, Stimmgabeln und Klangfigurenplatten.<br />

Kunststoffbogen mit Roßhaarbezug.<br />

e<br />

3 - 19


3.3.1 Mechanische Schallquellen<br />

3 - 20<br />

c<br />

a<br />

b<br />

d<br />

ELWE<br />

Helmholtz-Resonatoren<br />

Jeder Resonator hat eine bestimmte Grundschwingung. Diese Grundschwingung<br />

kann angeregt werden, wenn der Hohlraum an seiner Öffnung<br />

angeblasen oder auch nur mit dem Fingerknöchel gegen den<br />

Hohlraum geklopft wird.<br />

Helmholtz-Resonatoren haben eine von der Größe und Gestalt abhängige<br />

Resonanzfrequenz.<br />

Mit einem Satz Helmholtz-Resonatoren lassen sich Klanggemische auf<br />

ihren Toninhalt und Einzeltöne auf ihren Gehalt an Obertönen untersuchen.<br />

Durchmesser der Öffnung in den Glaskugeln: 14 mm<br />

Länge des Röhrchens: 15 mm<br />

Innendurchmesser des Röhrchens: 6 mm<br />

Helmholtz-Resonator, d = 70 mm 84 30 310<br />

Helmholtz-Resonator, d = 52 mm 84 30 320<br />

Helmholtz-Resonator, d = 40 mm 84 30 330<br />

Helmholtz-Resonator, d = 34 mm 84 30 340<br />

Zungenpfeife (a) 84 30 160<br />

aus Kunststoff, mit 8 Klappen, auf G-Dur abgestimmt.<br />

Abmessungen: l = 37 cm<br />

Masse: ca. 90 g<br />

Lippenpfeife mit Skala (b) 84 30 170<br />

aus Holz mit beweglichem Stempel. Skala chromatisch<br />

von g’ bis g’’ (392 bis 784 Hz).<br />

Abmessungen: l1 ca. 370 mm<br />

l2 ca. 550 mm<br />

(ausgezogen)<br />

Abmessungen<br />

des Klangkörpers in mm: 230 x 40 x 40<br />

Masse: ca. 220 g<br />

Lippenpfeife mit Kolben (c) 84 30 180<br />

Gedackte Lippenpfeife mit verschiebbarem Kolben<br />

zur Änderung der Tonhöhe.<br />

Kunststoffrohr mit aufgesetztem Mundstück.<br />

Abmessungen: l = 41 cm, d = 28 mm<br />

Masse: ca. 140 g<br />

Galtonpfeife (d) 84 30 260<br />

Intensive Schallquelle für hohe Frequenzen bis<br />

in den Ultraschallbereich.<br />

Metallpfeife mit Schraube zur Einstellung der<br />

Frequenz.<br />

Abmessungen: l = 68 mm<br />

Masse: ca. 20 g<br />

Bestandteil des Lehrgeräts Akustik 84 40 010


ELWE<br />

Lochsirene 84 31 300<br />

bestehend aus einer Kunststoffscheibe mit<br />

4 Reihen von äquidistanten Löchern und Blasrohr.<br />

Wird die rotierende Scheibe angeblasen,<br />

so erklingt ein Dur-Akkord.<br />

Durchmesser: 20 cm<br />

Masse: ca. 100 g<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

Scheibenhalter 84 31 302<br />

oder<br />

Gleichstrommotor 85 52 330<br />

Scheibenhalter 84 31 302<br />

zur Halterung von Scheiben (z.B. Lochsirene)<br />

mit einer Mittelbohrung bis d = 8 mm.<br />

Stativstab in mm: l = 60, d = 10<br />

Masse: ca. 20 g<br />

Zahnsirene nach Savart 84 03 135<br />

zur Demonstration des Zusammenhangs zwischen<br />

mechanischer Schwingungsfrequenz<br />

und Tonhöhe.<br />

Vier auf einer Achse übereinanderliegende,<br />

verschieden gezahnte Metallscheiben erzeugen<br />

bei Drehung einen Dur-Akkord, wenn die<br />

Zahnreihen gleichzeitig mit einem Kartonblatt<br />

berührt werden.<br />

Scheibendurchmesser: 80 mm<br />

Zahnräder: 36 / 45 / 54 / 72 Zähne<br />

Achse in mm: l = 30, d = 9<br />

Masse: ca. 200 g<br />

3.3.1 Mechanische Schallquellen<br />

3 - 21


3.3.2 Elektrische Schallquellen und Meßgeräte<br />

3.3.2 Elektrische Schallquellen und Meßgeräte<br />

3 - 22<br />

Hochtonlautsprecher 84 32 670<br />

zur Schwingungsanregung von Platten (Chladnische<br />

Klangfiguren) und Luftsäulen sowie für<br />

Versuche zur Schallausbreitung, Beugung von<br />

Schallwellen und zum Doppler-Effekt im Tonfrequenz-<br />

und Ultraschallbereich.<br />

Druckkammerlautsprecher mit 4-mm-Anschlußbuchsen,<br />

eingebautem Schutzkondensator<br />

und Schutzwiderstand.<br />

Frequenzbereich: 1 ... 20 kHz<br />

Belastbarkeit: 20 W<br />

Impedanz: 4 Ω<br />

Stativstab in mm: l = 90, d = 10<br />

Masse: ca. 1 kg<br />

Tieftonlautsprecher 84 32 780<br />

Baßlautsprecher im Gehäuse mit 4-mm-Anschlußbuchsen.<br />

Kalotte sichtbar.<br />

Lautsprechermembran und<br />

Frequenzbereich: 20 ... 7000 Hz<br />

Belastbarkeit: 40 W<br />

Impedanz: 4 Ω<br />

Abmessungen in mm: 190 x 180 x 200<br />

Masse: ca. 2,25 kg<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

Leistungs-Funktionsgenerator 85 33 510<br />

Druckkammerlautsprecher 84 32 680<br />

Nahezu punktförmige Schallquelle, die für akustische Versuche weit<br />

besser geeignet ist als übliche, großflächige Lautsprecher.<br />

Zur Anregung einer Kundtschen Röhre kann die Austrittsöffnung des<br />

Lautsprechers direkt an die Röhre angesetzt werden.<br />

Frequenzbereich: 300 Hz ... 10 kHz<br />

Belastbarkeit: 6 W (max. 10 W)<br />

Impedanz: 8 Ω<br />

Haltestiel: d = 10 mm<br />

Masse: ca. 470 g<br />

Literatur:<br />

Versuche mit Sinus- und Funktionsgeneratoren<br />

Fritz Voigt, Ingolstadt<br />

Kapitel 10 "Versuche zum Schall in Gasen"; S.97 ff<br />

PRAXIS-Schriftenreihe, Physik, Band 35<br />

Aulis Verlag Deubner & CO KG, Köln 1979<br />

Versuche mit Hochtonlautsprechern und Ultraschallmikrofon<br />

Prof. H. Zeuner,<br />

PdN-Ph 1/37, 20 - 27 (1988)<br />

ELWE


ELWE<br />

Mikrofonsonde (a) 84 32 550<br />

zur Messung des Schalldrucks an sonst unzugänglichen Stellen, z.B. in<br />

einer Kundtschen Röhre.<br />

Das Kondensatormikrofon mit Kugelcharakteristik in Form eines Miniatur-<br />

Meßmikrofons befindet sich in einem Messingrohr, das an einem verstellbaren<br />

Stiel gehalten wird. In der Mikrofonkapsel befindet sich ein Feldeffekt-Transistor<br />

als Spannungsverstärker. Das Mikrofon muß deshalb über<br />

einen Widerstand (1 kΩ) an eine Vorspannung gelegt werden. Der<br />

Leistungsverstärker 85 33 541 und der Sinusgenerator 85 33 550 sind so<br />

ausgelegt, daß das Mikrofon direkt angeschlossen werden kann.<br />

Miniatur-Meßmikrofon: d = 5,5 mm<br />

Frequenzbereich: 30 Hz ... 20 kHz (2 dB)<br />

Empfindlichkeit: 0,6 mV/µbar/1 kHz (4 dB)<br />

Ausgangsimpedanz: 1 kΩ<br />

Signal-Rauschverhältnis: 38 dB<br />

Vorspannung: 1,5 V DC, max. 10 V DC<br />

Messingrohr in mm: l = 330, d = 8<br />

Masse: ca. 180 g<br />

Modell eines Kohlekörnermikrofons (b) 84 32 525<br />

Funktionsfähiges Modell aus durchsichtigem Plexiglas.<br />

Zur Demonstration der Wirkungsweise eines Kohlekörnermikrofons sowie<br />

zur Schallübertragung.<br />

Abmessungen in mm: 50 x 50<br />

Stiel in mm: l = 90, d = 10<br />

Masse: ca. 65 g<br />

Universalzähler und Kurzzeitmesser 85 33 200<br />

Zeitmessung von 0,1 µs ... 100 s; 8 weithin sichtbare, 20 mm<br />

hohe LED-Ziffern. Die gemessenen Zeitwerte können beliebig<br />

oft aus dem Speicher abgerufen werden.<br />

Gerätebeschreibung und technische Daten im Teilkatalog<br />

"Meßgeräte" (Seite 11-25).<br />

a<br />

3.3.2 Elektrische Schallquellen und Meßgeräte<br />

b<br />

c d<br />

Kohlekörnermikrofon (c) 84 32 520<br />

für Versuche zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Luft mit einem<br />

Digitalzähler.<br />

Belastbarkeit: max. 40 mA<br />

Impedanz: 70 ... 150 Ω<br />

Abmessungen in mm:<br />

Lautsprecher: d = 70<br />

Stiel: l = 80, d = 10<br />

Masse: ca. 70 g<br />

Kondensatormikrofon mit Fuß (d) 84 32 540<br />

Elektret-Kondensatormikrofon mit Nierencharakteristik. Innenwiderstand<br />

bzw. Empfindlichkeit umschaltbar.<br />

Frequenzbereich: 20 ... 18000 Hz<br />

Empfindlichkeit: 600 Ω; 0,3 mV/µbar<br />

50 kΩ; 2,5 mV/µbar<br />

Stromversorgung: 1,5-V-Mignonzelle<br />

Steckverbindung: BNC<br />

Masse: ca. 700 g<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

Mignonzelle, 1,5 V, IEC R 6 87 13 150<br />

Die bei den Produkten (a) bis (c) abgebildeten Füße gehören nicht<br />

zum Lieferumfang.<br />

3 - 23


3.3.2 Elektrische Schallquellen und Meßgeräte<br />

Elektronischer Zähler<br />

und Kurzzeitmesser 85 33 361<br />

zur Messung von Impulsraten, Frequenzen und<br />

Zeiten.<br />

Gerätebeschreibung und technische Daten im<br />

Teilkatalog "Meßgeräte", Kapitel 6 (Seite 24).<br />

3 - 24<br />

Leistungsverstärker 85 33 541<br />

Das Gerät enthält einen Verstärker, der für eine<br />

max. Dauerbelastung von 15 W bemessen ist,<br />

und einen Spannungsverstärker als Vorverstärker.<br />

Gerätebeschreibung und technische Daten im<br />

Teilkatalog "Meßgeräte", Kapitel 3 (Seite 19).<br />

Schallpegelanzeiger 84 32 560<br />

zur Messung des Lärmpegels sowie zum Einmessen von HiFi-Anlagen.<br />

Das Gerät verfügt über ein robustes Elektret-Kondensator-Meßmikrofon und als besondere Eigenschaft<br />

über zwei umschaltbare, genormte Bewertungsfilter "A" und "C".<br />

Da mit der genormten Kurve "A" die niederfrequenten Geräuschanteile bis 1000 Hz stark gedämpft<br />

in die Messung eingehen, kann durch Umschalten der eingebauten Filter überschlägig festgestellt<br />

werden, ob die gemessenen Geräusche einen niederfrequenten Anteil haben oder nicht.<br />

Meßbereich: 50 ... 120 dB (A)<br />

50 ... 120 dB (C)<br />

Anzeigeskala: nahezu linear, über einen Bereich von 30 dB<br />

Genauigkeit: DIN IEC 651, Klasse 3<br />

Meßbereichseinstellung: 3 Stufen in 20-dB-Schritten<br />

Stromversorgung: Batterie 9 V, 6 F 22<br />

Abmessungen in mm: 116 x 66 x 34<br />

Masse: ca. 180 g<br />

Metronom 85 33 160<br />

Uhrwerk in braun mattiertem Hartholzgehäuse,<br />

mit Skale, zum Einstellen der Taktfrequenz.<br />

Frequenzbereich: 40 ... 208 Schläge / min<br />

Grundfläche in mm: ca. 110 x 120<br />

Höhe in mm: ca. 230<br />

Masse: ca. 450 g<br />

ELWE<br />

Sinusgenerator 85 33 550<br />

Das Gerät enthält u.a. einen Vorverstärker, der<br />

wahlweise allein (z.B. als Mikrofonverstärker)<br />

oder als Breitbandverstärker verwendet werden<br />

kann.<br />

Gerätebeschreibung und technische Daten im<br />

Teilkatalog "Meßgeräte", Kapitel 3 (Seite 51).


ELWE<br />

Fouriergerät 84 94 001<br />

zur Zerlegung periodisch verlaufender elektrischer Signale unterschiedlicher Form in ihre sinusförmigen<br />

Grund- und Oberwellen sowie zur Überlagerung von Grund- und Oberwellen.<br />

Fourieranalyse<br />

Ein interner Generator erzeugt wahlweise Rechteck-, Nadel-, Dreieck-, Trapez- und Sägezahnimpulse<br />

mit einer Frequenz von 220 Hz. Über Schalter können diese Wellen- oder Schwingungsformen<br />

an Selektivfilter für die Frequenz f (= 200 Hz), 2f, 3f, 4f, 5f und 7f gelegt werden. Am Ausgang<br />

der Filter erhält man dann die anteiligen Sinusschwingungen, deren Höhe von der Frequenz und<br />

der Form der Eingangsimpulse abhängt.<br />

Fouriersynthese<br />

In einem den Filtern nachgeschalteten Summierer können die einzelnen Teilschwingungen überlagert<br />

werden. Je mehr Oberschwingungen der Grundschwingung überlagert werden, desto mehr<br />

nähern sich die Ausgangssignale in Form und Größe den Eingangssignalen an.<br />

Über einen weiteren Eingang des Summierers können von außen Schwingungen anderer Frequenz<br />

zugeführt werden, so daß auch andere Überlagerungen (z.B. Schwebungen) gezeigt werden<br />

können.<br />

Typ: Experimentierplatte<br />

Betriebsspannung: 12 V DC<br />

Abmessungen in cm: 44 x 30 x 8,5<br />

Masse: ca. 1,8 kg<br />

Literatur:<br />

Versuche mit dem Fouriergerät 849400131 84 94 001.31<br />

21 Seiten, 23 Versuche, DIN A4.<br />

Ist nicht im Lieferumfang von 84 94 001 enthalten und muß einzeln bestellt werden.<br />

3.3.2 Elektrische Schallquellen und Meßgeräte<br />

3 - 25


3.3.3 Welleneigenschaften des Schalls, Schallgeschwindigkeit<br />

3.3.3 Welleneigenschaften des Schalls, Schallgeschwindigkeit<br />

Bestimmung von Schallwellenlängen<br />

nach der von Kundt eingeführten Methode mittels Staubfiguren.<br />

In einem Glasrohr verteiltes Korkmehl oder Lykopodiumpulver ordnet sich<br />

bei Anregung mit einer Schallquelle im Resonanzfall zu Figuren mit<br />

Knoten und Bäuchen.<br />

Mit Hilfe der Resonanzfrequenz kann die Schallgeschwindigkeit in Luft<br />

bestimmt werden.<br />

Zum Beschicken des Rohres eignet sich Korkmehl 84 32 850 oder<br />

Lykopodium 87 36 240.<br />

Zur Messung des Schalldrucks kann die Mikrofonsonde 84 32 550 verwendet<br />

werden.<br />

Geeignete Schallquellen:<br />

Druckkammerlautsprecher 84 32 680<br />

Stimmgabel, 1700 Hz 84 31 020<br />

3 - 26<br />

ELWE<br />

Gerätebedarf:<br />

Kundtsche Röhre 84 32 840<br />

Korkmehl<br />

oder<br />

84 32 850<br />

Lykopodiumpulver 87 36 240<br />

Einfüllschiene 84 32 842<br />

Stimmgabel, 1700 Hz<br />

oder<br />

84 31 020<br />

Druckkammerlautsprecher 84 32 680<br />

mit Leistungs-Funktionsgenerator 85 33 510<br />

Maßstab, 1 m 84 01 550<br />

Satz Zeiger für Maßstäbe 84 01 570<br />

Plattenfuß 86 14 110<br />

Tonnenfuß, klein 86 11 210<br />

Stativstab, l = 50 cm 86 11 330<br />

Vierkantmuffe 86 13 180<br />

Klemme mit runden Backen 86 18 380<br />

Empfehlenswertes Zubehör:<br />

Mikrofonsonde 84 32 550<br />

Meßgerät ESCOLA 10 85 31 160<br />

Kundtsche Röhre<br />

mit Abstimmschieber.<br />

84 32 840<br />

Abmessungen: l = 600 mm, da = 20 mm, di =17mm<br />

Masse: ca. 100 g<br />

Korkmehl,10 g, in Flasche 84 32 850<br />

Lykopodiumpulver, 5 g 87 36 240<br />

Einfüllschiene 84 32 842<br />

zur gleichmäßigen Verteilung des Korkmehls oder des Lykopodiumpulvers<br />

in der Kundtschen Röhre.<br />

Abmessungen: l = 800 mm


ELWE<br />

Resonanzröhre 84 31 310<br />

zum akustischen Nachweis stehender Schallwellen und zur Messung von Schallwellenlängen bei<br />

der Schallausbreitung in Luft.<br />

Bei Anregung durch eine Schallquelle mit fester Frequenz werden bei Veränderung des Wasserstandes<br />

Resonanzstellen gefunden, so daß sich die Wellenlänge bestimmen läßt.<br />

Das senkrecht angeordnete Glasrohr wird über einen Schlauch mit einem mit Wasser gefüllten<br />

Vorratsgefäß verbunden. Das Rohr ist in der Höhe verschiebbar, auf einer Montageplatte angeordnet.<br />

Glasrohr: l = 100 cm, d = 30 mm<br />

Volumen des Vorratsgefäßes: ca. 500 ml<br />

Befestigungsplatte in mm: 160 x 16<br />

Masse: ca. 1,1 kg<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

Stativstange, l = 1 m 86 11 350<br />

Vierkantmuffe 86 13 180<br />

Stativfuß, H-Form<br />

oder<br />

86 11 130<br />

Tischklemme, 60 mm Spannweite 86 12 120<br />

Stimmgabel, 1700 Hz 84 31 020<br />

Ultraschallwandler 84 32 625<br />

piezoelektrischer Wandler zur Aussendung von<br />

Ultraschallsignalen mit einer Frequenz von ca.<br />

35 kHz.<br />

Serienresonanz (bei Ri = 0): 34 kHz<br />

Betriebsspannung: Uss =8V<br />

Schalldruck bei 1 m Abstand: 15 mPa/V<br />

im Bereich 34 ... 38 kHz<br />

Wellenlänge in Luft: 0,9 cm<br />

Masse: ca. 80 g<br />

Zusätzlich erforderlich:<br />

Meßleitung BNC-HF 85 33 700<br />

Funktionsgenerator 85 33 510<br />

oder<br />

Sinusgenerator 85 33 550<br />

Literatur:<br />

Versuche mit dem<br />

Ultraschallwandler 84 32 625.31<br />

10 Seiten, 7 Versuche, mit vielen Skizzen.<br />

Ist nicht im Lieferumfang von 84 32 625 enthalten<br />

und muß einzeln bezogen werden.<br />

Versuche mit Ultraschall 84 32 625.41<br />

22 Seiten, 11 Versuche.<br />

Ist nicht im Lieferumfang von 84 32 625 enthalten<br />

und muß einzeln bezogen werden.<br />

3.3.3 Welleneigenschaften des Schalls, Schallgeschwindigkeit<br />

Versuchsmöglichkeiten:<br />

Beugung von Ultraschallwellen / Dopplereffekt / Echolotprinzip / Interferenz von Ultraschallwellen<br />

/ Reflexion von Ultraschallwellen / Resonanzkurve eines Ultraschallsystems / Schallausbreitung in<br />

bewegter Luft / Wellenlängenbestimmung durch Phasenvergleich<br />

Versuche mit Sinus- und<br />

Funktionsgeneratoren<br />

Fritz Voigt, Ingolstadt<br />

Kapitel 10 "Versuche zum Schall in Gasen"; S.<br />

97 ff.<br />

PRAXIS - Schriftenreihe, Physik, Band 35,<br />

Aulis Verlag Deubner & CO KG, Köln 1979<br />

Versuche mit Hochtonlautsprechern und<br />

Ultraschallmikrofon<br />

Prof. H. Zeuner, Aalen, PdN-Ph 1/37, 20 - 27<br />

(1988)<br />

3 - 27


3.3.3 Welleneigenschaften des Schalls, Schallgeschwindigkeit<br />

3 - 28<br />

Fresnelzonenplatten, 1 Paar 84 32 640<br />

Sammellinsen für Ultraschall zur eindrucksvollen Darstellung von Interferenzphänomenen<br />

bei der Ausbreitung von akustischen Wellen.<br />

Fresnelzonenplatte, positiv 84 32 650<br />

Fresnelzonenplatte, negativ 84 32 660<br />

Abmessungen in mm: 290 x 290<br />

Material: PVC, blau lackiert<br />

Masse: ca. 210 g<br />

Literatur:<br />

Interferenzversuche mit Schall und Ultraschall<br />

Prof. H. Zeuner, PdN - Ph 3/29, S.85 ff<br />

ELWE<br />

Versuche mit Hochtonlautsprechern und Ultraschallmikrofonen<br />

Prof. H. Zeuner, PdN - Ph 1/37, S.20 ff<br />

Hohlspiegel 84 32 741<br />

mit metallischer Oberfläche und Innenbohrung zur Einführung von Thermometern<br />

oder Temperaturfühlern für Versuche mit Schall- und Ultraschallwellen<br />

und zur Wärmestrahlung.<br />

Der Hohlspiegel ist an einem Stativstab befestigt, der in den Halter<br />

eingeschraubt wird. Zwei weitere Bohrungen im Halter dienen zur Aufnahme<br />

der Halterung für den Ultraschallwandler 84 32 625 sowie für das<br />

Gitter und den Spalt 84 32 761. Zur Halterung des Hohlspiegels im<br />

Winkelgeber dient ein fest angebrachter Stativstab (l = 26 mm, d = 12 mm).<br />

Die Halterung zur Befestigung des Ultraschallwandlers 84 32 625 gehört<br />

zum Lieferumfang.<br />

Durchmesser in mm: 400<br />

Brennweite in mm: 180<br />

Abmessungen des Halters in mm: 335 x 26 x 26<br />

Masse: ca. 0,85 kg<br />

Winkelgeber 84 32 750<br />

Stabile Drehvorrichtung mit 360°-Skala zum Hohlspiegel 84 32 741 für<br />

Schwenkbewegungen in der horizontalen Ebene (z.B. zur Darstellung der<br />

Amplitudenverteilung in Ultraschall-Interferenzfeldern).<br />

Mit dem eingebauten Potentiometer kann eine zum Drehwinkel proportionale<br />

Gleichspannung, z.B. zur Horizontalablenkung auf Oszilloskopen<br />

oder XYt-Schreibern, erzeugt werden.<br />

Potentiometer: 10 kΩ<br />

Aufnahme für Stativstangen: d = 12 mm<br />

Abmessungen in mm: d = 60, h = 250<br />

Abmessungen der Stativstange in mm: l = 115, d = 12<br />

Masse: ca. 0,9 kg


ELWE<br />

Gitter und Spalt für Ultraschallversuche 84 32 760<br />

für Beugungsversuche mit parallelen Ultraschallwellen, die mit dem Ultraschallwandler<br />

84 32 625 und dem Hohlspiegel 84 32 741 erzeugt werden.<br />

Die Blenden dienen zum Einstellen beliebiger Spaltbreiten sowie zum<br />

Abdecken von Spalten.<br />

Das Gitter bzw. der Spalt kann mittels Stativstab am Ende des Halters für<br />

den Hohlspiegel angeordnet werden.<br />

Spaltabstand in mm: 10<br />

Anzahl der Spalte: 16<br />

Abmessungen in mm:<br />

Gitter: 400 x 350<br />

Rahmen: 410 x 400<br />

Stativstab: l = 40, d = 10<br />

Masse: ca. 380 g<br />

3.3.3 Welleneigenschaften des Schalls, Schallgeschwindigkeit<br />

Versuchsbeispiel "Beugung am Spalt"<br />

3 - 29


3.3.4 Gerätesatz zur Akustik<br />

3.3.4 Gerätesatz zur Akustik<br />

Lehrgerät Akustik 84 40 012<br />

zur Vermittlung eines geschlossenen Überblicks über das Themengebiet<br />

Akustik.<br />

Lieferung im Kunststofftablett mit Schaumstoffeinlage zur schonenden<br />

Aufbewahrung der Einzelteile.<br />

Die Kunststofftabletts können im Stapelregal II 87 71 230 übersichtlich<br />

untergebracht werden.<br />

Abmessungen in cm: 53 x 37,5 x 15,5<br />

Masse: ca. 4,5 kg<br />

Literatur:<br />

Versuche mit dem Lehrgerät Akustik 84 40 012.31<br />

Diese Experimentieranleitung (50 Versuche, 35 Seiten) ist nicht im Lieferumfang<br />

von 84 40 012 enthalten und muß einzeln bestellt werden.<br />

Versuche:<br />

Geräusche, Töne, Klangfarben<br />

Luftsäulen, die Lippenpfeife<br />

Schwingungen:<br />

Chladnische Klangfiguren<br />

Glockenschwingungen<br />

Oberschwingungen, Obertöne<br />

Saitenschwingungen, Saiteninstrumente<br />

Schreibende Stimmgabel<br />

Schwingende Stäbe<br />

Sirene<br />

Wellen:<br />

Ausbreitungsgeschwindigkeit<br />

Dopplereffekt<br />

Resonanz, Helmholtzsche Kugelresonatoren<br />

Stehende Wellen<br />

Wasserwellen<br />

Klanganalyse<br />

Kundtsche Röhre, Kundtsche Staubfiguren<br />

Sprachrohr<br />

Lautstärke<br />

Ultra- und Infraschall<br />

Tonleiter, Dreiklänge, Dur und Moll<br />

3 - 30<br />

Lieferumfang:<br />

ELWE<br />

Monochord 84 31 210<br />

Steg zu 84 31 210 84 31 220<br />

Stahlsaite 84 31 230<br />

Perlonsaite 84 31 240<br />

Federwaage 84 31 250<br />

Zungenpfeife mit 8 Klappen 84 30 160<br />

Stimmgabel, 440 Hz 84 31 010<br />

Große Stimmgabel 84 31 110<br />

Schreibstift mit Halter 84 31 120<br />

Gegengewicht 84 31 130<br />

Stimmgabel, Leichtmetall, 1700 Hz 84 31 020<br />

Lippenpfeife ohne Kolben 84 30 190<br />

Kolben zu 84 30 190 84 30 200<br />

Geschlossene, abgestimmte Luftsäule 84 30 210<br />

Offene, abgestimmte Luftsäule 84 30 220<br />

Chladni-Scheibe 84 30 230<br />

Stiel zu 84 30 230 84 30 240<br />

Glockenschale 84 30 250<br />

Tischklemme 86 12 110<br />

Holzklotz zu 86 12 110 86 12 150<br />

Galtonpfeife 84 30 260<br />

Kundtsche Röhre 84 30 280<br />

Lykopodiumpulver 87 36 240<br />

Metallophon 84 30 291<br />

Anschlaghämmerchen 84 30 292<br />

Wellenseil 84 30 300<br />

Helmholtz-Resonator, d = 70 mm 84 30 310<br />

Helmholtz-Resonator, d = 52 mm 84 30 320<br />

Helmholtz-Resonator, d = 40 mm 84 30 330<br />

Helmholtz-Resonator, d = 34 mm 84 30 340<br />

Pumpenklammer 84 30 350<br />

Gummikappe ohne Loch 84 30 360<br />

Tabletts für Schaumstoffeinsätze (2 Stück) 87 71 210<br />

Schaumstoffeinlagen für Lehrgerät "Akustik" 87 71 218


ELWE<br />

3.3.5 Folien zur Akustik<br />

Schallerzeugung, Schwingungen<br />

und Frequenzen (4 Folien) 87 42 310<br />

Tonerzeugung mit<br />

Musikinstrumenten (3 Folien) 87 42 340<br />

Ausbreitung<br />

des Schalls in Luft (5 Folien) 87 42 320<br />

Schallmauer<br />

Überschallflug (4 Folien) 87 42 350<br />

3.3.5 Folien zur Akustik<br />

Aufbau des Ohrs<br />

Schalleitung im Ohr (4 Folien) 87 42 330<br />

Echo (4 Folien) 87 42 360<br />

Foliensatz Akustik 87 42 300<br />

besteht aus 6 Transparenten und folgenden Einzelfolien:<br />

Schallerzeugung, Schwingungen und Frequenzen (4 Folien) 87 42 310<br />

Ausbreitung des Schalls in Luft (5 Folien) 87 42 320<br />

Aufbau des Ohrs – Schalleitung im Ohr (4 Folien) 87 42 330<br />

Tonerzeugung mit Musikinstrumenten (3 Folien) 87 42 640<br />

Schallmauer – Überschallflug (4 Folien) 87 42 350<br />

Echo (4 Folien) 87 42 360<br />

3 - 31


Alphabetischer Index<br />

Akustik, Foliensatz 8742300 3-31<br />

Akustik, Lehrgerät 8440012 3-30<br />

Anschlaghammer<br />

Aluminium 8431150 3-16<br />

Gummi 8431140 3-16<br />

Baßlautsprecher 8432780 3-22<br />

Blattfeder mit Spiegel 8404297 3-3<br />

Blattfedern 3-2<br />

Bleikugel mit Haken 8432890 3-4<br />

Diskette: Wellenmaschine,<br />

Simulationsprogramm 8431800 3-12<br />

Drehpendel, Nachrüstsatz 8432836 3-9<br />

Drehpendel 8432835 3-7<br />

Drehspiegel 8552352 3-3<br />

Druckkammerlautsprecher 8432680 3-22<br />

Echo, OH-Folie 8742360 3-31<br />

Einfüllschiene zum Kundtschen Rohr 8432842 3-26<br />

Elektronischer Zähler und Kurzzeitmesser 8533361 3-24<br />

Ergänzungszubehör<br />

Wasserwellengerät, Sek. II 8431740 3-15<br />

Federn 3-2<br />

Federpendel 3-2<br />

Federwaage auf Trägerelement 8431250 3-19<br />

Folien, Overhead- 3-31<br />

Foliensatz Akustik 8742300 3-31<br />

Foucault-Pendel 8403000 3-5<br />

Fouriergerät 8494001 3-25<br />

Frequenzen, OH-Folie 8742310 3-31<br />

Fresnelzonenplatten 8432640 3-28<br />

Galtonpfeife 8430260 3-20<br />

Gitter und Spalt für Ultraschallversuche 8432761 3-29<br />

Gleichstrommotor 8552330 3-10<br />

Glockenschale 8430255 3-17<br />

Gummiband, l = 5 m 8403280 3-10<br />

Gummiseil, l = 2 m 8403281 3-10<br />

Helmholtz-Resonatoren 3-20<br />

Hochtonlautsprecher 8432670 3-22<br />

Hohlspiegel 8432741 3-28<br />

Hundepfeife 8430260 3-20<br />

Interferenzmodell 8472550 3-16<br />

Klangfiguren, chladnische - 3-18<br />

Klangplatten 8430239 3-18<br />

Kohlekörnermikrofon, Modell 8432525 3-23<br />

Kohlekörnermikrofon 8432520 3-23<br />

Kondensatormikrofon 8432540 3-23<br />

Korkmehl 8432850 3-26<br />

Kundtsche Röhre 8432840 3-26<br />

Kurzzeitmesser 8533200 3-23<br />

Laufkörper für Blattfederpendel 8404298 3-3<br />

Lautsprecher 3-22<br />

Lehrgerät Akustik 8440012 3-30<br />

Leistungsverstärker 8533541 3-24<br />

Lippenpfeife<br />

mit Kolben 8430180 3-20<br />

mit Skala 8430170 3-20<br />

Literatur:<br />

Versuche mit dem Fouriergerät 849400131 3-25<br />

Versuche mit dem Lehrgerät Akustik 844001231 3-30<br />

Versuche mit dem Pendel 840428031 3-6<br />

Versuche mit dem Ultraschallwandler 843262531 3-27<br />

Versuche mit dem Winkelaufnehmer 840427031 3-6<br />

Versuche mit der Wellenwanne 843148031 3-14<br />

Versuche mit Ultraschall 843262541 3-27<br />

Lochsirene 8431300 3-21<br />

Luftsäule<br />

geschlossene, abstimmbare- 8430210 3-19<br />

offene, abgestimmte 8430220 3-19<br />

Lykopodiumpulver 8736240 3-26<br />

Magnetischer Koppler 8432700 3-10<br />

Metallophon 8430290 3-17<br />

Metronom 8533160 3-24<br />

3 - 32<br />

ELWE<br />

Mikrofon, Ultraschall - 8432630 3-27<br />

Mikrofone 3-23<br />

Mikrofonsonde 8432550 3-23<br />

Monochord 8431210 3-19<br />

Motor, Gleichstrom- 3-10<br />

Musikinstrumente, Tonerzeugung mit -,<br />

OH-Folie 8742340 3-31<br />

Nachrüstsatz zum Drehpendel 8432836 3-9<br />

Ohr<br />

Aufbau des - , OH-Folie 8742330 3-31<br />

Schalleitung im -, OH-Folie 8742330 3-31<br />

Overheadfolien 3-31<br />

Pendel<br />

Blattfederpendel 3-3<br />

Drehpendel 8432835 3-7<br />

Federpendel 3-2<br />

Foucault-Pendel 8403000 3-5<br />

Rotierendes - 8403150 3-4<br />

Stabpendel 8404280 3-6<br />

Pendelkörper 3-4<br />

Pendelmassen 3-4<br />

Pfeifen 3-20<br />

Pohlsches Rad, Nachrüstsatz 8432836 3-9<br />

Pohlsches Rad 8432835 3-7<br />

Resonanzröhre 8431310 3-27<br />

Resonatoren, Helmholtz- 3-20<br />

Rotierendes Pendel 8403150 3-4<br />

Saite<br />

Perlon 8431240 3-19<br />

Stahl 8431230 3-19<br />

Saitenspanner auf Stiel 8431248 3-19<br />

Schall, Ausbreitung des Schalls in Luft,<br />

OH-Folie 8742320 3-31<br />

Schall, Welleneigenschaften 3-26<br />

Schallausbreitung 3-26<br />

Schalleitung im Ohr, OH-Folie 8742330 3-31<br />

Schallerzeugung, OH-Folie 8742310 3-31<br />

Schallmauer, OH-Folie 8742350 3-31<br />

Schallpegelanzeiger 8432560 3-24<br />

Schallquellen<br />

elektrische - 3-22<br />

mechanische - 3-16<br />

Schallwellenlängen, Bestimmung von - 3-26<br />

Scheibenhalter 8431302 3-21<br />

Schraubenfeder, Slinky 8405830 3-2<br />

Schraubenfedern 3-2<br />

Schreibstift mit Halter 8431120 3-3<br />

Schreibstimmgabel, 12 Hz 8431030 3-17<br />

Schreibstimmgabel, 128 Hz 8431160 3-16<br />

Schwingungen, OH-Folie 8742310 3-31<br />

Seilwellengerät 8731776 3-10<br />

Sinusgenerator 8533550 3-24<br />

Sirenen 3-21<br />

Sondenmikrofon 8432550 3-23<br />

Spalt für Ultraschallversuche 8432761 3-29<br />

Spiegel, Dreh- 8552352 3-3<br />

Spiegel, Hohl- 8432741 3-28<br />

Stabpendel 8404280 3-6<br />

Stahlkugel mit Haken 8432880 3-4<br />

Steg zum Monochord 8431220 3-19<br />

Stimmgabeln 3-16, 3-17, 3-18<br />

Streichbogen 8431253 3-19<br />

Tieftonlautsprecher 8432780 3-22<br />

Tonerzeugung mit Musikinstrumenten,<br />

OH-Folie 8742340 3-31<br />

Überschallflug, OH-Folie 8742350 3-31<br />

Ultraschallmikrofon 8432630 3-27<br />

Ultraschallwandler 8432625 3-27<br />

Universalzähler und Kurzzeitmesser 8533200 3-23<br />

Wasserwellengerät, Ergänzungszubehör<br />

Sek. II 8431740 3-15<br />

Wasserwellengerät, Zubehörsatz 8431490 3-15<br />

Wasserwellengerät 8431481 3-14


ELWE<br />

Wasserwellenkanal 8431411 3-13<br />

Welleneigenschaften des Schalls 3-26<br />

Wellengerät, Wasser- 8431481 3-14<br />

Wellenkanal, Wasser- 8431411 3-13<br />

Wellenmaschine mit Pendelanregung 8431780 3-11<br />

Wellenmaschine, Handgerät 8431805 3-11<br />

Wellenmaschine, Simulationsprogramm 8431800 3-12<br />

Wellenseil, l = 5 m 8430300 3-10<br />

Winkelgeber 8432750 3-28<br />

Winkelmesser auf Halter 8492610 3-4<br />

Zähler 8533200 3-23<br />

Zahnsirene nach Savart 8403135 3-21<br />

Zubehörsatz zum Wasserwellengerät 8431490 3-15<br />

Zungenpfeife 8430160 3-20<br />

Zylinder mit Haken 8405730 3-4<br />

8400800 Blattfeder, l = 250 mm 3-2<br />

8400805 Blattfeder, l = 330 mm 3-2<br />

8400820 Blattfeder mit Klemmbacken 3-2<br />

8400821 Blattfeder, l = 500 mm 3-2<br />

8401000 Schraubenfeder mit 2 Ösen 9 N/m 3-2<br />

8401010 Schraubenfeder mit 2 Ösen 5,25 N/m 3-2<br />

8403000 Foucault-Pendel (großes Standmodell) 3-5<br />

8403135 Zahnsirene nach Savart 3-21<br />

8403150 Rotierendes Pendel 3-4<br />

8403210 Schraubenfeder ohne Ösen 3-2<br />

8403220 Schraubenfeder mit 2 Ösen 25 N/m 3-2<br />

8403250 Pendelmasse, 35 g 3-4<br />

8403260 Pendelmasse, 40 g 3-4<br />

8403280 Gummiband 3-10<br />

8403281 Gummiseil 3-10<br />

840427031 Versuche mit dem Winkelaufnehmer 3-6<br />

840428031 Versuche mit dem Pendel 3-6<br />

8404280 Stabpendel 3-6<br />

8404297 Blattfeder mit Spiegel 3-3<br />

8404298 Laufkörper 3-3<br />

8405730 Zylinder mit Haken 3-4<br />

8405810 Schraubenfeder mit 2 Ösen 20 N/m 3-2<br />

8405820 Schraubenfeder mit 2 Ösen 2,5 N/m 3-2<br />

8405830 Schraubenfeder, Slinky 3-2<br />

8405840 Schraubenfeder mit 2 Ösen 1,5 N/m 3-2<br />

8430160 Zungenpfeife 3-20<br />

8430170 Lippenpfeife mit Skala 3-20<br />

8430180 Lippenpfeife mit Kolben 3-20<br />

8430210 Geschlossene, abstimmbare Luftsäule 3-19<br />

8430220 Offene, abgestimmte Luftsäule 3-19<br />

8430239 Klangplatten 3-18<br />

8430255 Glockenschale 3-17<br />

8430260 Galtonpfeife 3-20<br />

8430290 Metallophon 3-17<br />

8430300 Wellenseil 3-10<br />

8430310 Helmholtz-Resonator, 70 mm 3-20<br />

8430320 Helmholtz-Resonator, 52 mm 3-20<br />

8430330 Helmholtz-Resonator, 40 mm 3-20<br />

8430340 Helmholtz-Resonator, 34 mm 3-20<br />

8431010 Stimmgabel, 440 Hz 3-16<br />

8431020 Stimmgabel, Leichtmetall, 1700 Hz 3-16<br />

8431030 Schreibstimmgabel, 12 Hz 3-17<br />

8431060 Paar Stimmgabeln auf Resonanzkasten, 440 Hz 3-17<br />

8431070 Stimmgabel auf Resonanzkasten, 440 Hz 3-17<br />

8431080 Stimmgabelsatz (8 Stück) 3-16<br />

8431120 Schreibstift mit Halter 3-3<br />

8431140 Anschlaghammer, Gummi 3-16<br />

8431150 Anschlaghammer, Aluminium 3-16<br />

8431160 Schreibstimmgabel, 128 Hz 3-16<br />

8431210 Monochord 3-19<br />

8431220 Steg zum Monochord 3-19<br />

8431230 Stahlsaite 3-19<br />

8431240 Perlonsaite 3-19<br />

8431248 Saitenspanner auf Stiel 3-19<br />

8431250 Federwaage auf Trägerelement 3-19<br />

8431253 Streichbogen 3-19<br />

8431300 Lochsirene 3-21<br />

8431302 Scheibenhalter 3-21<br />

8431310 Resonanzröhre 3-27<br />

8431411 Wasserwellenkanal 3-13<br />

Numerischer Index<br />

843148031 Versuche mit der Wellenwanne 3-14<br />

8431481 Wasserwellengerät 3-14<br />

8431490 Zubehörsatz zum Wasserwellengerät 3-15<br />

8431740 Ergänzungszubehör zum Wasserwellengerät,<br />

Sek. II 3-15<br />

8431780 Wellenmaschine mit Pendelanregung 3-11<br />

8431800 Wellenmaschine, Simulationsprogramm 3-12<br />

8431805 Wellenmaschine, Handgerät 3-11<br />

8432520 Kohlekörnermikrofon 3-23<br />

8432525 Kohlekörnermikrofon, Modell 3-23<br />

8432540 Kondensatormikrofon 3-23<br />

8432550 Mikrofonsonde 3-23<br />

8432560 Schallpegelanzeiger 3-24<br />

843262531 Versuche mit dem Ultraschallwandler 3-27<br />

843262541 Versuche mit Ultraschall 3-27<br />

8432625 Ultraschallwandler 3-27<br />

8432630 Ultraschallmikrofon 3-27<br />

8432640 Fresnelzonenplatten (1 Paar) 3-28<br />

8432650 Fresnelzonenplatte, positiv 3-28<br />

8432660 Fresnelzonenplatte, negativ 3-28<br />

8432670 Hochtonlautsprecher 3-22<br />

8432680 Druckkammerlautsprecher 3-22<br />

8432700 Magnetischer Koppler 3-10<br />

8432741 Hohlspiegel 3-28<br />

8432750 Winkelgeber 3-28<br />

8432761 Gitter und Spalt für Ultraschallversuche 3-29<br />

8432780 Tieftonlautsprecher 3-22<br />

8432835 Drehpendel (Pohlsches Rad) 3-7<br />

8432836 Nachrüstsatz zum Drehpendel 3-9<br />

8432840 Kundtsche Röhre 3-26<br />

8432842 Einfüllschiene 3-26<br />

8432850 Korkmehl 3-26<br />

8432880 Stahlkugel mit Haken 3-4<br />

8432890 Bleikugel mit Haken 3-4<br />

844001231 Versuche mit dem Lehrgerät Akustik 3-30<br />

8440012 Lehrgerät Akustik 3-30<br />

8472550 Interferenzmodell 3-16<br />

8491630 Schraubenfeder mit 2 Ösen 3,75 N/m 3-2<br />

8492610 Winkelmesser auf Halter 3-4<br />

849400131 Versuche mit dem Fouriergerät 3-25<br />

8494001 Fouriergerät 3-25<br />

8533160 Metronom 3-24<br />

8533200 Universalzähler und Kurzzeitmesser 3-23<br />

8533361 Elektronischer Zähler und Kurzzeitmesser 3-24<br />

8533541 Leistungsverstärker 3-24<br />

8533550 Sinusgenerator 3-24<br />

8552330 Gleichstrommotor 3-10<br />

8552352 Drehspiegel 3-3<br />

8731776 Seilwellengerät 3-10<br />

8736240 Lykopodiumpulver 3-26<br />

8742300 Foliensatz Akustik 3-31<br />

8742310 OH Folie, Schallerzeugung,<br />

Schwingungen und Frequenzen 3-31<br />

8742320 OH-Folie, Ausbreitung des Schalls in Luft 3-31<br />

8742330 OH-Folie, Aufbau des Ohrs,<br />

Schalleitung im Ohr 3-31<br />

8742340 OH-Folie, Tonerzeugung mit<br />

Musikinstrumenten 3-31<br />

8742350 OH-Folie, Schallmauer, Überschallflug 3-31<br />

8742360 OH-Folie, Echo 3-31<br />

3 - 33


Schwingungen und Wellen<br />

Celle<br />

BS-Watenbüttel BS-Nord<br />

Hannover<br />

Salzgitter / Kassel<br />

391<br />

Braunschweig<br />

39<br />

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1<br />

2<br />

BS-Ost Lehre<br />

<strong>Cremlingen</strong><br />

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<strong>Schandelah</strong><br />

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Wolfsburg<br />

ELWE<br />

39<br />

Wolfsburg<br />

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Berlin<br />

ELWE<br />

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Vertrieb: ELWE- Lehrgerätebau Klingenthal GmbH Tel. (05306) 930-421<br />

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Fertigung und Auslieferung:<br />

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