Eine rotierende Scheibe mit sternförmiger Figur wird kontinuierlich beleuchtet. An den Sternspitzen ist ein dunkler und an den Sternfüßen ein heller Streifen zu erkennen = Mach'sche Streifen. Wird die Scheibe stroboskopisch beleuchtet, können stehende Bilder erzeugt werden.
Overhead-Folien mit verschiedenen optischen Täuschungen
Die Anwendung eines Maßstabes wird durch Kamera gezeigt.
Die Anwendung einer Schieblehre wird durch Kamera gezeigt. An Hand eines Plexiglasmodelles, das auf den OHP gelegt wird, wird der Umgang mit einer Schieblehre speziell des Nonius erklärt.
Die Anwendung einer Mikrometerschraube wird durch Kamera gezeigt.
Demonstration verschiedener Arten der Zeitmessung
Ein Laserstrahl fällt durch eine Kamera auf eine Photozelle. Die Photozelle ist an ein Oszilloskop und einen Zähler angeschlossen, sodaß die Öffnungszeit des Fotoapparates auf zwei Arten gemessen werden kann.
Eine drehende Scheibe mit Markierung wird mit Stroboskop beleuchtet. Durch Frequenzveränderung wird ein stehendes Bild erzeugt. Diese Frequenz wird als Messwert abgelesen. Standardanwendung: Drehzahlmessung, Zündzeitpunkt beim Automotor.
Zur Demonstration der Massenbestimmung mit der Federwaage
Demonstration verschiedener Waagen.
Ein Stab aus Holz oder Stahl wird an der Tischkante befestigt und mit der Hand ausgelenkt. Ein Kupferdraht wird mit den Händen verbogen.
Ein Laser wird an einer Tischplatte befestgt. Der Strahl wird über zwei Spiegel an die Wand umgelenkt. Drückt man jetzt auf die Tischplatte, wird die Verformung der Platte durch die Ablenkung des Laserstrahls deutlich.
Mit diesem Versuch läßt sich die Proportionalität der Auslenkung einer Feder zeigen. An ein Feder-Masse-System werden zusätzlich gleiche Massen angehängt. Jede angehängte Masse lenkt die Feder um den gleichen Betrag aus. Außerdem kann die Federkonstante der verwendeten Feder bestimmt werden.
3 Dynamometer werden so in ein Gestell aufgehängt, daß sich ein Kraftverhältnis von 3:4:5 ergibt. Zwischen den Dynamometern 3 und 4 ergibt sich ein rechter Winkel.
In ein Gestell wird ein Seil über zwei Rollen geführt. Hängt man Gewichte im Verhältnis 3:5:4 dran, ergibt sich ein rechter Winkel.
In ein Gestell wird die Aufteilung einer Kraft in zwei Kräfte gezeigt.
Mit einem Flaschenzug oder Rollen wird der Zusammenhang zwischen Kraftaufwand und Hubhöhe gezeigt.
An eine drehbare Scheibe greifen die Gewichtskräfte von zwei gleichen Massen so an,daß die Scheibe im Gleichgewicht ist. Werden die Angriffspunkte der Kräfte in den Wirkungslinien (vertikal) verschoben, bleibt die Scheibe in Ruhe. Erst wenn die Massen nach innen oder außen verschoben werden, beginnt die Scheibe sich zu drehen.
Je nachdem unter welchem Winkel man an dem Faden der großen "Garnrolle" zieht, wird der Faden auf- oder ab-gewickelt.
Eine drehbare Scheibe ist über eine Uhrfeder mit der Achse verbunden. Die Wirkung eines Drehmomentes kann gezeigt werden, indem man über ein Dynamometer eine Kraft auf die Scheibe ausübt.
An einem einarmigen Hebel kann gezeigt werden, daß die Summe der Drehmomente Null ist, wenn der Hebel im Gleichgewicht ist.
An einem in der Mitte drehbar gelagerten zweiarmigen Hebel sind mehrere Haken zum Anhängen von Massestücken verteilt. Verschiedene Verhältnisse von Massen und Längen können demonstriert werden. Auch als Balkenwaage aufbaubar.
Labiles Gleichgewicht: Tischtennisball auf umgedrehten Uhrglas. Stabiles Gleichgewicht: Tischtennisball im Uhrglas. Indifferentes Gleichgewicht: Tischtennisball auf ebener Unterlage.
Ein ausgefülltes Dreieck, ein Dreieck-Rahmen und ein unregelmäßig geformter Körper werden aufgehängt und mit einem Lot die Schwerpunkte bestimmt.
Ein stabiler Metalldraht ist über zwei Dynamometer waagerecht aufgehängt. Ein Hängewagen als Last kann über den Draht verschoben werden. An den Dynamometern kann die Kraftverteilung abgelesen werden.
Ein Gleiter auf der Luftkissenschiene erhält einen Anfangsimpuls und bewegt sich dann gleichförmig weiter. Auswertung qualitativ: Wegmarken sind äquidistant so platziert, daß die Impulse eines akustischen Taktgebers mit dem Durchgang des Gleiters korrespondieren. Auswertung quantitativ: Mit Lichtschranken können die konstanten Durchgangszeiten gemessen werden. Daraus kann man auch die Momentangeschwindigkeit berechnen.
Ein Gleiter auf der Luftkissenschiene wird mit einem kleinen Gewicht beschleunigt. Dabei kann sowohl die Masse des Gleiters als auch die Beschleunigungsmasse verändert werden. Zur Auswertung können Lichtschranken und/oder ein akustischer Taktgeber eingesetzt werden.
Ein um ein Rad gewickelter Faden wird mit Hilfe einer Beschleunigungsmasse abgewickelt und versetzt damit das Rad in eine beschleunigte Drehbewegung. Auswertung nur qualitativ: Eine am Faden angebrachte Marke bewegt sich an Wegmarken entlang, die in quadratisch steigenden Abständen angebracht wurden. Der Durchgang korrespondiert mit den Impulsen eines akustischen Taktgebers.
In zwei miteinander verbundenen Plexiglasröhren befinden sich ein Stück Papier und ein Plastikteil. Die beiden Teile haben in Luft unterschiedliche Fallgeschwindigkeiten; evakuiert man die Röhren, fallen die Teile gleich schnell.
Mit der Kanone wird der schiefe Wurf gezeigt. Es können verschiedene Abschußwinkel gewählt werden. Die Schußweite beträgt 3-5 m.
Der Versuch mit dem Wurfgerät vergleicht den horizontalen Wurf mit dem freien Fall. Eine Kugel fällt lotrecht hinunter, während eine zweite waagerecht beschleunigt wird. Beide Kugeln treffen gleichzeitig auf den Boden. Unabhängigkeit der Bewegungen.
Ein Holzklotz wird an einem dünnen Faden am Galgen aufgehängt. Am unteren Ende wird über einen zweiten Faden ein Zuggriff befestigt. Je nachdem wie schnell man zieht, reißt der obere oder der untere Faden.
Ein kleiner Wagen steht auf einem großen Wagen. Der untere Wagen wird schnell nach vorn bewegt. Der Obere bewegt sich nicht mit, sondern rollt von dem Unteren herunter und bleibt am Ausgangspunkt stehen.
Auf die Öffnung eines Rohres wird ein gelochtes Alublech und darauf eine Kugel gelegt. Schlägt man das Blech unter der Kugel weg, bleibt sie auf der Öffnung des Rohres liegen.
Ein Stück Papier zwischen zwei Holzklötzen kann langsam oder schnell herausgezogen werden. Langsam wird der obere Klotz mitgezogen, schnell bleibt der Klotz an seinem Ort liegen.
Gleiter mit unterschiedlichen Massen werden auf der Luftkissenschiene mit unterschiedlichen Kräften beschleunigt. Zur Auswertung werden Lichtschranken eingesetzt.
Dieser Versuch vergleicht die Kräfte mit einer Federwaage, die einem Massenstück von einem festen Punkt und von einem gleich großen Gegengewicht entgegengebracht wird.
Zwei Gleiter gleicher Massen werden in der Mitte der Luftkissenschiene mit einem Faden zusammengehalten und mit einer Feder gespannt. Brennt man den Faden durch, treibt die Feder die Gleiter auseinander. Sie haben dann die gleichen Geschwindigkeiten, die mit Lichtschranken gemessen werden.
Zwei Gleiter mit einem Massenverhältnis 1:2 werden in der Mitte der Luftkissenschiene mit einem Faden zusammengehalten und mit einer Feder gespannt. Brennt man den Faden durch, treibt die Feder die Gleiter auseinander. Sie haben dann unterschiedliche Geschwindigkeiten im Verhältnis 2:1, die mit Lichtschranken gemessen werden.
Eine mit etwas Wasser gefüllte und an eine Luftpumpe angeschlossene Kunststoff-Flasche wird an eine durch den Hörsaal gespannte Schnur gehängt. Pumpt man Luft in die Flasche, ist irgendwann der Druck so hoch, daß die Pumpe sich löst und die Flasche unter Ausstoß des Wassers an der Schnur entlang "fliegt".
Auf einem Wagen wird ein Fadenpendel gebaut. Zunächst sind Wagen und Pendel in Ruhe. Versetzt man den Wagen in Bewegung, bleibt der Pendelkörper an seinem Ort, das Pendel wird ausgelenkt und beginnt zu schwingen.
Das Projektil einer Kanone wird mit einem Pendel aufgefangen. Aus dem Ausschlag des Pendels lässt sich der Impuls des Projektils berechnen.
Zwei Personen stehen jede auf einem Skateboard und versuchen sich gegenseitig mit einem Seil näher zu ziehen. Sie bewegen sich immer beide aufeinander zu.
Wirkung einer beschleunigten Bewegung auf eine Masse (Trägheit). Das Modell besteht aus einer Bügelfeder und einem Massekörper, der den Magen eines Menschen im Fahrstuhl darstellen soll. Bei gleichmäßiger Bewegung (konst. Geschwindigkeit) des Modells ist die Stauchung der Feder die gleiche wie in Ruhe. Bei Beschleunigung der Anordnung nach oben oder nach unten wird die Feder mehr oder weniger gestaucht.
Ein Blatt Papier wird zwischen zwei Holzklötze gelegt. In ruhendem Zustand ist es nicht ohne weiteres möglich, das Blatt herauszuziehen. Während des freien Falles der Anordnung kann man das Blatt jedoch ohne Kraftaufwand entfernen.
Mit einer von Poggendorf angegebenen Waage lassen sich die Trägheitskräfte zeigen. Eine Hebelwaage ist über zwei Gewichte in Waage.
Ein Tischtennisball wird auf eine berußte Glasplatte fallengelassen. Er springt wieder hoch, kommt erneut auf, springt wieder hoch usw. bis die gesamte Energie abgegeben ist.
In den Weg eines Fadenpendels wird ein Hindernis in Form einer kurzen Stange eingebracht. In der Schattenprojektion erkennt man, daß das Pendel auf der "gehemmten" Seite genauso hoch schwingt wie auf der "freien" Seite.
Ein großes Fadenpendel (Aufhängung von der Decke, Pendelkörper 15kg-Kugel) wird ausgelenkt, an ein Wasserglas gehalten und losgelassen. Beim Zurückschwingen trifft es nicht gegen das Glas. Spektakulärer ist es statt des Wasserglases den Kopf eines Mutigen als Ausgangspunkt zu benutzen!
Anhand eines Federpendels wird die Umwandlung von kinetischer in potentielle Energie erklärt.
Eine schwere zylindrische Scheibe ist auf einer dünnen hohlen Achse zentriert. Auf jeder Seite der Achse ist je ein Faden aufgewickelt, die an einem Gestell fixiert sind. Die Masse der Achse sei vernachlässigbar gegen die der Scheibe. Läßt man das Rad los, wird unter dem Einfluß der Gravitation die Scheibe nach unten gezogen und die Fäden zwingen die Scheibe in eine Rotation. Wir erhalten eine beschleunigte Dreh- und Translationsbewegung.
Mit diesem Versuch kann man auf die Begriffe Drehmoment D; Trägheitsmoment J; Energieerhaltung und Steinerscher Satz eingehen.
Ein Voll- und ein Hohlzylinder rollen eine schiefe Ebene hinunter. Der Vollzylinder ist aufgrund seines kleineren Trägheitsmomentes schneller.
Auf einer schiefen Ebene rollen ein rohes und ein hartgekochtes Ei. Das rohe Ei ist schneller, da es weniger Rotationsenergie benötigt als das gekochte.
Drehstuhl mit Hanteln
Die Versuchsperson auf dem drehenden Struhl hält die Hanteln mit ausgestreckten Armen. Dann werden die Hanteln an den Körper gezogen. Dabei verringert sich das Trägheitsmoment, und die Winkelgeschweindigkeit nimmt zu.
Drehstuhl mit Rad
Die Versuchsperson auf dem Stuhl nimmt das waagerecht rotierende Rad in die Hände. Dreht die Versuchsperson die Drehachse, beginnt der Stuhl sich zu drehen.
Ein Fahrradreifen wird gleichmäßg beschleunigt. Siehe Versuch M07.03. Die Zeit für eine Umdrehung wird gemessen, Alternativ kann momentane Umfanggeschwindigkeit wird mit einer Lichtschranke gemessen. Aus diesen Werten kann der Zusammenhang zwischen Trägheitsmoment J und der beschleunigten Masse nachgewiesen werden.
An einem horizontal stehenden Rad hängen wie bei einem Kettenkarussell mehrere Fadenpendel mit verschiedenen Massen. Wird das Rad in Rotation versetzt, werden alle Massen gleich weit ausgelenkt.
Schleifstein
Ein Stück Eisen wird an einen rotierenden Schleifstein gehalten. Man sieht die Funken tangential wegfliegen.
Pappsäge
Ein rundes Stück Pappe wird in Rotation versetzt. Durch die Fliehkräfte versteift es sich so, daß es ein dünnes Holzstück zersägen kann.
Fliehkraftregler
Das Gerät ist ein Modell eines Zentrifugal-Regulators. Dieser wurde früher zur Steuerung von Dampfmaschinen benutzt. Außerdem wird er als Drehzahlmesser verwendet
Eine mit Wasser befüllte Glasküvette wird in Rotation versetzt. Die Oberfläche der Flüssigkeit bildet einen Rotationsparaboloiden.
In die Zentrifuge wird ein Wasser-Sand-Gemisch eingefüllt und die Zentrifuge in Rotation versetzt. Das Gemisch wird getrennt: der Sand setzt sich unten ab, das Wasser steht darüber.
Auf eine rotierenden Fahrbahn ist ein Experimentierwagen gesetzt, der mit einem Kraftmesser gekoppelt ist. Wagenmasse, Bahnradius und Winkelgeschwindigkeit lassen sich einzeln variieren. Die auf den Wagen ausgeübte Kraft kann an der Federwaage abgelesen werden.
Eine Stahlkugel rollt in einer Loopingbahn. Die Anfangshöhe kann frei gewählt werden.
Die Flamme einer Kerze auf einem sich drehenden Untersatz zeigt nach innen.
Eine Hantel mit zwei kleinen Massen hängt an einem Torsionsfaden. Durch die Annäherung von zwei größeren Massen werden die kleinen Massen angezogen und der Torsionsfaden verdrillt. Die Verdrillung wird durch einen Laserstrahl, der auf einen am Torsionsfaden befestigten Spiegel fällt, sichtbar gemacht.
Ein Schaumstoffquader wird um seine Achsen gedreht. Die Rotationen um die größte und um die kleinste Achse sind stabil. Die um die mittlere ist instabil.
Das keltische Wackelholz lässt sich nur in eine Richtung drehen - in der anderen widersetzt es sich.
Eine geschlossene Kette hängt an einer Stange und wird in Rotation gebracht. Durch die Zentrifugalkraft weitet sie sich zu einem Kreis auf, der sich dann horizontal stellt, weil dadurch die Rotation um die Achse des größten Trägheitsmoments erfolgt, und damit die Rotationsenergie Erot = L²/2J bei vorgegebenem Drehimpuls L minimal wird.
Eine Fahrrad-Kette paßt genau um eine auf einen Motor montierte Scheibe. Die Scheibe mit der Kette wird in Rotation versetzt. Bei genügend hoher Drehzahl wird die Kette von der Scheibe geschoben. Sie behält ihre Kreisform bei und rollt am Boden weiter.
Spielzeug-Jojo
Kleine Spielzeugkreisel, die durch Hineindrücken der Kreiselspitze dazu gebracht werden, sich umzudrehen nach kurzer Zeit auf dem Stiel zu drehen.
Ein Messingkreisel wird mit Hilfe eines Motors auf eine hohe Drehzahl gebracht. Der Kreisel wird dann in eine dafür vorgesehene Holzkiste gebracht, in der die Kreiselspitze in einer Ecke befestigt wird. Stellt man jetzt die Kiste auf diese Ecke, dreht sie sich in dieser Stellung. Hängt man die Kreiselspitze des rotierenden Kreisels in eine Fadenschlaufe, hält sich der Keisel und präzediert.
Von der Hörsaaldecke hängt ein großer Kreisel, mit dem die Präzession gezeigt werden kann.
Ein Kreisel läuft auf einer Schiene auch um Kurven ohne herunterzufallen
An einem kräftefreien Kreisel kann Nutation gezeigt werden.
Ein Kreisel wird in einem Koffer in Rotation versetzt. Danach lässt sich der Koffer nicht mehr frei drehen, sondern weicht einem Drehmoment seitlich aus.
Ein Kreisel ist auf einem Luftkissen kräftefrei gelagert. Damit lassen sich Präzession und Nutation zeigen.
Auf der Luftkissenschiene läßt man zwei Gleiter (gleiche oder verschiedene Massen) aufeinander treffen, die beide mit einer Feder versehen sind, und sich so gegenseitig wieder abstoßen. Die Geschwindigkeiten der Gleiter vor und nach dem Stoß können mit Hilfe von Lichtschranken ermittelt werden.
Auf der Luftkissenschiene treffen zwei Gleiter aufeinander, die beide mit Knetgummi versehen sind, so daß sie nach dem Stoß aneinander haften. Die Geschwindigkeiten der Gleiter können mit Hilfe von Lichtschranken ermittelt werden.
Auf dem Luftkissentisch können elastische und inelastische Stöße mit Pucks verschiedener Massen gezeigt werden.
Drei Gummibälle sind auf einer Stange befestigt, ein vierter wird lose aufgesteckt. Der unterste Ball ist am größten, der oberste am kleinsten. Läßt man diese Ball-Pyramide senkrecht auf den Boden fallen, springt der oberste Ball mehrere Meter hoch.
Dieser Versuch zeigt die Energie- und Impulserhaltung bei Stößen. Lenkt man eine Kugel aus und läßt sie gegen die anderen prallen, wird auf der anderen Seite der Kugelreihe eine Kugel genausoweit ausgelenkt. Wiederholt man den Versuch mit zwei Kugeln, werden zwei Kugeln ausgelenkt. Energie und Impuls werden mit vollem Betrag übertragen.
Über einem Drehtisch schwingt ein Pendel, an dem ein Tintentropfer befestigt ist. Während des Pendelns über dem sich drehenden Tisch erzeugt die Tintenspur das Bild einer Rosette.
Eine Kugel rollt auf einem Drehtisch. Die geradlinige Bewegung der Kugel stellt sich durch die Drehung des Tisches auf dem Tisch als eine gekrümmte Bahnkurve dar.
Auf dem Drehstuhl wird ein Fadenpendel montiert. Vorversuch zum Foucault-Pendel.
Nachweis der Erddrehung: Die Erde dreht sich unter dem Pendel (Fadenpendel von der Decke) weg. Der Pendelfaden wird projiziert und die Verschiebung des Fadenbildes beobachtet.
Der Winkel einer schiefen Ebene kann mit einem Hubtisch verändert werden. So lassen sich Haft- und Gleitreibung mit einem Holzklotz zeigen.
In einer Küvette mit Öl steckt ein Aluminiumblech. Bewegt man das Blech in dem Öl, lässt sich die Zähigkeit der Flüssigkeit zeigen.
Eine Stahlkugel fällt durch ein Glasrohr. Ist das Rohr unten offen, fällt die Kugel schnell hindurch. Ist das Rohr unten geschlossen, wird die Kugel aufgrund der Luftreibung abgebremst und beginnt auf dem Luftpolster zu schwingen.
Ein festes Gummituch wird an einem Tisch befestigt. Dann kann es gespannt werden. Die Verformung sieht man anhand der Verzerrung des Musters auf dem Tuch.
Anhand eines im wesentlichen aus einem Gummischlauch bestehenden Modells kann die Torsion gezeigt werden.
Ein Rohr und ein Stab werden jeweils einseitig eingespannt und mit einem Gewicht beschwert. Dann werden die Biegungen verglichen.
Die Biegung eines Stabes wird verglichen bei a) einseitig eingespanntem, b) beidseitig eingespanntem und c) beidseitig lose aufliegendem Stab.
Sichtbarmachen der inneren Spannung in Glas oder Kunststoff mit Hilfe von Polarisationsfiltern.
An einen von der Hörsaaldecke hängenden Eisendraht werden verschiedene Gewichte gehängt. An dem Draht ist eine Markierung, die in den Strahlengang eines Diaprojektors gebracht wird. Man beobachtet die Verschiebung dieser Markierung. Die Dehnung des Drahtes ist reversibel.
An einen von der Hörsaaldecke hängenden Kupferdraht werden verschiedene Gewichte gehängt. Die Verformung, die bei Belastung mit 1kg- oder 2kg-Gewichten auftritt, geht nach Entfernen der Massen nicht zurück. Bei Belastung mit 5kg wird der Draht so weit gedehnt, daß er schließlich reißt.
Hüpfender Kitt ist eine Silikonmasse, die zerfließt wie zäher Honig, springt wie ein Flummi, die man in lange Fäden ziehen kann und die beim Zerreißen Bruchstellen aufweist.
Ein Wagen fährt auf einer Schiene und schießt eine Kugel nach oben, die dann in einen Trichter auf dem Wagen zurückfällt.
Bei gleichzeitigem Fallen von Koordinatensystem und Klotz befinden sich System und Klotz zueinander in Ruhe.
Der "Spritzigel" besteht aus einer mit Wasser gefüllten Glaskugel mit mehreren kleinen Öffnungen rundum. Mit einem Stopfen kann Druck auf das Wasser ausgeübt werden. Dann spritzt das Wasser gleichmäßig aus allen Öffnungen heraus.
Zwei Kolbenprober mit unterschiedlichen Querschnittsflächen A1, A2 sind mit Wasser gefüllt und miteinander verbunden. Damit kann man das Verhältnis der Kräfte F1 : F2 = A1 : A2 und Hubwege l1 : l2 = A2 : A1 bei einer hydraulischen Presse zeigen.
Die Magdeburger Halbkugeln bestehen aus zwei Eisenhalbschalen mit Griff, von denen eine mit Hahn und Saugstutzen ausgestattet ist. Diese Versuch demonstriert den klassischen Luftdruckversuch von Otto von Guericke aus dem Jahre 1656. Die Existenz eines luftleeren Raumes schien bis dahin fast unvorstellbar. Mit diesem Versuch konnte jedoch der Beweis erbracht werden, daß die Evakuierung eines Raumes zwar nicht absolut, doch aber fast vollständig möglich ist. Man erkannte außerdem die Bedeutung und Wirkung des Luftdruckes.
In unterschiedlich geformte, miteinander verbundene Röhren wird gefärbtes Wasser gefüllt. Der Flüssigkeitspegel ist in allen Röhren gleich hoch.
Eine kleine Platte wird von unten gegen ein Glasrohr gehalten und diese Anordnung in Wasser getaucht. Lässt man die Platte jetzt los, fällt sie wegen des Aufdrucks nicht hinunter.
Eine mit einer Gummimembran versehene Druckdose wird in Wasser getaucht und kann hier gedreht werden. Ein angeschlossenes Manometer zeigt, daß der Wasserdruck zu allen Seiten gleich ist.
Eine kleine luftgefüllte Figur schwimmt in einer Wasserflasche. Wird Druck auf den Stopfen der Flasche ausgeübt, dringt etwas Wasser durch eine kleine Öffnung in die Figur ein, die dadurch schwerer wird und absinkt. Läßt der Druck nach, steigt der Taucher wieder auf.
Vergleich von Auftriebskraft und Gewichtskraft des vom Probekörper verdrängten Wassers.
Die Auftriebskraft, die auf einen eingetauchten Körper wirkt, ist so groß wie die Gewichtskraft der vom eingetauchten Körperteil verdrängten Flüssigkeitsmenge.
Dieser Versuch zeigt, daß ein Eisberg im Wasser nur so viel Wasser verdrängt wie er selbst enthält.
Ein Rohr, dem in der Mitte Gas zugeführt wird, besitzt an seinen beiden Enden je eine kleine Brennöffnung. Bei horizontaler Lage brennen die an diesen Öffnungen entzündeten Flammen gleich groß; neigt man aber das Rohr, so kann man bei geeignet eingestellter Gaszufuhr erreichen, daß an dem tieferen Ende die Flamme fast erlischt, an dem höher gelegenen Ende aber eine helleuchtende große Flamme brennt.
Auf einer Balkenwaage stehen zwei Bechergläser mit Wasser im Gleichgewicht. Ein Probekörper hängt an einem Dynamometer über einem der Bechergläser. Der Probekörper kann in das Wasser abgesenkt werden. Das Dynamometer zeigt die um den Auftrieb reduzierte Gewichtskraft. Die Balkenwaage zeigt die Gegenkraft zur Auftriebskraft.
Das Aräometer dient zur Dichtemessung von Flüssigkeiten. Die Dichte kann direkt abgelesen werden.
Ein Rohr mit Engpass wird von gefärbtem Wasser durchströmt. An verschiedenen Stellen sind senkrechte Rohre angebracht, um den statischen Druck anzuzeigen. Dieser ist im Engpass kleiner als außerhalb, da die Strömungsgeschwindigkeit hier höher ist. Hinter dem Engpass ist der statische Druck durch die Viskosität etwas kleiner als davor.
Der Versuch zeigt den Unterschied zwischen laminarer und turbulenter Strömung.
Bestimmung von statischem Druck, Staudruck (= dynamischem Druck) und Gesamtdruck. Vergleich von Windgeschwindigkeiten z.B. über und unter Tragflächen.
Beim Bunsenbrenner wird der nötige Sauerstoff durch das strömende Gas angesaugt.
Eine Platte hat in der Mitte ein Loch, durch das Luft geblasen wird. Trifft diese Luft auf eine zweite bewegliche Platte, wird diese nicht weggeblasen, sondern an die erste Platte angesaugt.
Ein Wasserball schwebt in einem Luftstrom und fällt auch nicht herunter, wenn der Luftstrom schräg gestellt wird.
Ein etwas schräg zum Luftstrom stehendes Blech wird angesaugt, bis es parallel zur Strömung steht.
Durch vorbeiströmendes Wasser wird Luft aus einem Rezipienten gesaugt.
In strömendem Wasser schwimmen kleine Plastikkügelchen, um die Strömung zu veranschaulichen. Anhand dieser Kügelchen lassen sich die Verhältnisse an umströmten Hindernissen zeigen.
Das Stromfädengerät nach Prof.Dr.R.W.Pohl dient dazu, den Strömungsverlauf abzubilden, der sich bei sehr langsamer Strömung in einer Flüssigkeit mit starker innerer Reibung, also bei laminarer Strömung ausbildet. Dies ist ein Modellversuch, der die Stromlinien einer idealen reibungsfreien Flüssigkeitsbewegung gut abbildet.
In der Apparatur wird mit Tinte und Wasser parallele senkrechte Stromlinien erzeugt und mit einer geeigneten Optik an die Wand projiziert. Durch Einbringen von Hindernissen kann man die Auswirkungen auf Strömungsrichtung und Geschwindigkeit darstellen.
Auf einer Schiene befindet sich ein Wagen mit einem rotierenden Zylinder (Flettner-Rotor). Im Luftstrom erfährt dieser eine Kraft, die senkrecht zur Strömungsrichtung ist.
Der Flüssigkeitsstrom durch ein Rohr ist proportional zur Druckdifferenz an den Enden und der vierten Potenz des Rohrinnenradius. Dies wird mit drei Kapillaren mit verschiedenen Innenradien gezeigt.
Zwei Kugeln gleicher Größe aus Metall und Glas sinken durch Glyzerin. Die Metallkugel sinkt schneller, weil eine größere Gewichtskraft wirkt.
In einer Küvette ist Aluminiumpulver in Wasser suspensiert. Ein quaderförmiger Körper ist so angebracht, daß er durch hoch- und runter-bewegen eine Stromstörung erzeugt. Das eingebrachte Aluminiumpulver macht die entstehenden Wirbel sichtbar.
Ein Drahtrechteck mit einer beweglichen Seite wird mit einer Seifenhaut überzogen. Durch die Oberflächenspannung wird die bewegliche Seite nach innen gezogen.
Zwei unterschiedlich große Seifenblasen sind über ein Rohr miteinander verbunden. Wenn man das Rohr öffnet, strömt Luft von der kleineren in die größere Seifenblase, da die kleinere Seifenblase eine größere Oberflächenspannung besitzt.
Ein Metallring hängt an einer Federwaage und wird in Wasser getaucht. Nun wird der Wasserbehälter langsam abgesenkt. Die Oberflächenspannung des Wassers hält den Ring im Wasser zurück. Diese zusätzlich auftretende Kraft kann an der Federwaage abgelesen werden.
In einem Metallring ist eine Fadenschlinge befestigt. Taucht man diese Anordnung in Seifen-lauge, bildet sich in dem Ring und der Fadenschlinge eine Seifenlamelle aus. Sticht man die Lamelle in der Fadenschlinge durch, zieht sich die Lamelle zwischen Faden und Ring so weit wie möglich zusammen, und der Faden weitet sich zu einem Kreis auf.
Zwischen zwei Glasscheiben, die sich an einer Seite berühren und an der anderen etwa 2mm auseinander stehen, wird etwas Wasser gefüllt. Das Wasser steigt dort am höchsten, wo die Platten am dichtesten zusammenstehen.
Kapillarrohre mit verschiedenen Durchmessern tauchen in gefärbtes Wasser. Je nach Durchmesser steigt das Wasser in den Rohren verschieden hoch.
Das Modell zeigt, daß zur Bewegung angeregte Kügelchen in der Lage sind eine Streichholzschachtel anzuheben. Entfernt man die Streichholzschachtel, läßt sich zeigen, daß die Dichte der angeregten Kügelchen mit zunehmender Höhe abnimmt.
Das Modell zeigt kleine Kügelchen, die angestoßen werden und nun ihrerseits einen kleinen Ring in Zitterbewegung versetzen. Dabei stellen die Kügelchen die Wassermoleküle aus M33.03 und der Ring die Öltröpfchen dar.
Eine Emulsion von Fett in Wasser wird auf einem Objektträger unter ein Mikroskop gebracht. Man sieht die durch die Bewegung der Wassermoleküle angeregte Bewegung der Ölmoleküle.
Über einen luftgefüllten Tonzylinder, der an ein U-Rohr-Manometer angeschlossen ist, wird ein Becherglas gestülpt. Unter das Glas wird zunächst CO2 und anschließend Stadtgas geleitet. Bei CO2 zeigt das Manometer einen Unterdruck im Tonzylinder an, bei Stadtgas einen Überdruck.
In ein mit dest. Wasser gefülltes Reagenzglas wird ein mit Salz- oder CuSO4-Lösung gefüllter Dialyseschlauch gebracht. Der Schlauch ist mit einem Steigrohr verbunden, das die Diffusion von Wassermolekülen in den Schlauch anzeigt.
Kräfte zwischen Atomen werden als Federn zwischen Kugeln dargestellt. Gut geeignet zur Demonstration von Gitterschwingungen.
Modelle der 14 dreidimensionalen Bravais-Gitter.
Gittermodelle für verschiedene Kristalle.
Mit Tischtennisbällen werden verschiedene Schichtungsfolgen und Kugelpackungen gezeigt.
Die Wigner-Seitz-Zelle ist die kleinstmögliche Einheitszelle, die alle Symmetrien des zugehörigen Kristallgitters aufweist.