Versuche

Filtert, welche Eigenschaften durchsucht werden sollen
Versuchsname
Kategoriename und Kürzel
Versuchs ID
Info
Beschreibung
Schlagworte

E | E-Lehre

M | Mechanik

M.A | Einführung

M.B | Bewegung von Massepunkten

M.C | Mechanik des Massepunktes

M.D | Energie und Energieerhaltung

M.E | Impuls und Impulserhaltung

M.F | Drehimpuls, Drehimpulserhaltung und Drehmoment

Eine Masse m am Faden, welcher über einen Drehsensor läuft, versetzt eine oder beide Scheiben des arretierten Kreisels, in eine beschleunigte Drehbewegung.
Das computerunterstützte Messwerterfassungssystem zeichnet die Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit auf.
Ziel des Versuchs kann auch die Bestimmung des Trägheitsmoments

I

sein.
Drehmoment

\vec{M} = I \cdot \vec{α} \Rightarrow

Winkelbeschleunigung

\vec{α} = \frac{\vec{r} \times \vec{F}}{I}

mit dem Spulenradius

\vec{r}

=22,5mm und der Gewichtskraft

\vec{F}

der beschleunigenden Masse m.

M.F.1.3 | Beschleunigte Drehbewegung (257)

M.G | Elastische Eigenschaften

M.H | Schwingungen

M.H.1 | Freie ungedämpfte Schwingung

M.H.2 | Freie gedämpfte Schwingung

Der harmonische Oszillator besteht aus einem Gleiter auf der Luftkissenschiene, eingespannt zwischen 2 gleichen Zylinderfedern. Auf dem Gleiter wird zusätzlich ein „Flügel“ montiert. Die Fläche des Flügels kann parallel und senkrecht zur Bewegungsrichtung eingestellt werden. In der senkrechten Stellung wird die Luftreibung erheblich vergrößert.
Man zählt die Schwingungen bis die Amplitude auf ein Drittel abgeklungen ist.

M.H.2.1 | Gleiter zwischen Spiralfedern (304)

Verschieden stark gedämpfte Schwingungen in
a) Luft: schwach gedämpft
b) Wasser: gedämpft
c) Glyzerin: stark gedämpft

M.H.2.2 | Gedämpftes Federpendel (305)

Verschieden stark gedämpfte Schwingungen; Dämpfung der Galvanometerschwingung in Stufen einstellbar:

a) Normalfall (schwach gedämpft)
b) gedämpfte Schwingung
c) Kriechfall
d) Aperiodischer Grenzfall

M.H.2.3 | Galvanometer (306)

Demonstration der verschiedenen Dämpfungsarten (ungedämpft, schwache & starke Dämpfung, aperiodischer Grenzfall) mithilfe eines Waltenhofen’schen Pendels (Wirbelstrombremse).
Ein Rotationssensor misst die Winkelauslenkung als Funktion der Zeit. Über die Spulenstromstärke sind die verschiedenen Dämpfungsarten einstellbar.
(Zur Funktionsweise einer Wirbelstrombremse siehe auch E.F.1.6.)

M.H.2.4 | Dämpfungsarten (Wirbelstrombremse) (855)

M.H.3 | Schwache Dämpfung (Normalfall)

M.H.4 | Überdämpfte Schwingung

M.H.5 | Aperiodischer Grenzfall

M.H.6 | Erzwungene Schwingung

M.H.7 | Gekoppelte Schwingung, Schwebung

M.H.8 | Chaotische Bewegungen

M.I | Flüssigkeiten

M.J | Wellen

= M.H.7.5 Variante A
Zwei Stimmgabeln:

f_{1} u n d f_{2} = f_{1} + Δ f

Δ f

variabel.
Die Schwebung ist hörbar und sichtbar auf dem Oszilloskop.

M.J.8.2 | Überlagerung zweier Wellen mit nahezu gleicher Frequenz (385)

Wellenwanne: Bei Wellenlängen, die mehr als 20 Mal so groß wie die Wassertiefe sind, spricht man von Flachwasserwellen. Bei ihnen hängt die Ausbreitungsgeschwindigkeit

c

nur von der Wassertiefe

H

ab, nicht jedoch von der Wellenlänge.

c \approx \sqrt{g \cdot H}

Man beobachtet die einlaufende ebene Welle und die gebrochene Welle. Zur Brechung wird die gelbe Glasplatte in die Wellenwanne gelegt. Sie verringert die Wassertiefe.

M.J.11.4 | Brechung von Wasserwellen (Wellenwanne) (392)

M.K | Relativistische Mechanik

O | Optik und Atomphysik

M = K o n s t . \cdot T^{4}

Untersucht wird die Strahlung einer Wolframwendel (Autoglühlampe).
Mit einem Strahlungsempfänger wird die Strahlungsleistung M der Glühwendel gemessen.

Neuere Fassung siehe O.F.2.3

O.F.2.2 | Stefan-Boltzmann’sches Strahlungsgesetz (alt) (804)

= W.D.9.9
Die Wärmestrahlung P einer Bremsleuchte wird als Funktion der Temperatur gemessen. Die Temperatur kann aus der Eichkurve T(U) entnommen werden. Die Lampe wird mit einer Dreiecksspannung betrieben. Eine Thermosäule misst die Strahlungsleistung. Das Signal (mV) wird verstärkt und über ein Interface mit dem PC registriert. Aufgetragen wird

P (T)

P (T^{4})

P (T)

auf, so kann man aus dem Fit

P = A \cdot T^{n} + B

den Exponenten n bestimmen. Übliche Werte sind 4<n<5. (Der Exponent ist meist größer als 4, da der Glaskolben selbst Wärmestrahlung nicht durchlässt und man damit bei niedrigen Temperaturen zu kleine Leistungen misst.)

O.F.2.3 | Stefan-Boltzmann’sches Strahlungsgesetz (neu) (805)

W | Wärmelehre

= W.A.6.7
Ein Glaskolben wird evakuiert und gewogen. Nach Öffnen des Ventils wird er nochmals gewogen. Bei bekanntem Volumen kann die Dichte der Luft ausgerechnet werden.

ρ_{L u f t} = 1, 2 \frac{g}{l}

W.A.1.13 | Dichte von Luft (13)

= W.A.1.13
Ein Glaskolben wird evakuiert und gewogen. Nach Öffnen des Ventils wird er nochmals gewogen. Bei bekanntem Volumen kann die Dichte der Luft ausgerechnet werden.

ρ_{L u f t} = 1, 2 \frac{g}{l}

W.A.6.7 | Dichte von Luft (41)

= O.F.2.2
Neuere Fassung siehe O.F.2.3

M = K o n s t . \cdot T^{4}

Untersucht wird die Strahlung einer Wolframwendel (Autoglühlampe).
Mit einem Strahlungsempfänger wird die Strahlungsleistung M der Glühwendel gemessen.

W.D.9.5 | Stefan-Boltzmann’sches Strahlungsgesetz (alt) (115)

= O.F.2.3
Die Wärmestrahlung P einer Bremsleuchte wird als Funktion der Temperatur gemessen. Die Temperatur kann aus der Eichkurve T(U) entnommen werden.
Die Lampe wird mit einer Dreiecksspannung betrieben. Eine Thermosäule misst die Strahlungsleistung. Das Signal (mV) wird verstärkt und über ein Interface mit dem PC registriert.
Aufgetragen wird

P (T)

P (T^{4})

P (T)

auf, so kann man aus dem Fit

P = A \cdot T^{n} + B

den Exponenten n bestimmen. Übliche Werte sind 4<n<5. (Der Exponent ist meist größer als 4, da der Glaskolben selbst Wärmestrahlung nicht durchlässt und man damit bei niedrigen Temperaturen zu kleine Leistungen misst.)

W.D.9.9 | Stefan-Boltzmann’sches Strahlungsgesetz (II) (119)