| Dienstag, 30. Mai 2023 | Aktualisiert am 07.01.2015 |
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Hochgeschwindigkeitsaufnahmen ermöglichen Einblicke in die Welt der Superzeitlupe. Dadurch wird die Erkenntnisgewinnung im Physikunterricht auf attraktive und informative Weise unterstützt. Exemplarisch werden im Folgenden drei bekannte Versuche und Phänomene mit neuen Einblicken vorgestellt. Ein herzlicher Dank gilt unserem Kooperationspartner, der Firma Autoliv. Hier sind diese hochwertigen Aufnahmen entstanden.
Gitarrenschwingung
Amplitude und Frequenz bestimmen die Lautstärke und Tonhöhe des erzeugten Tons. Bei dieser Aufnahme erkennt man die verschiedenen Frequenzen der jeweiligen Saiten. Darüber hinaus kann durch das angebrachte Millimeterpapier die Amplitude der Schwingung ermittelt werden. Auf diese Weise kann der sinusförmige Verlauf einer harmonischen Schwingung dargestellt und veranschaulicht werden.
Gitarrensaite
Hörnerblitz
Durch die sehr hohe Spannung springt ein Funke über, der die Luft ionisiert und leitend macht. Der dadurch fließende Strom erwärmt die Luft dieses „Blitzkanals“. Diese erwärmte Luft steigt in der umgebenden kalten Luft durch die Form der Hörner unterstützt auf. Bei der Hochgeschwindigkeitsaufnahme erkennt man sehr gut die Wechselspannung – auch die Frequenz von 50 Hz lässt sich über die mitlaufende Zeit verifizieren. Darüber hinaus erkennt man sogar die jeweilige Kathode (hier leuchtet die Luft heller) und Anode.
Hörnerblitz
Kohlenfadenlampe
Bei der ersten elektrischen Glühbirne, der Kohlenfadenlampe sind die einzelnen Glühwendel gut sichtbar. Bei dieser Aufnahme wird ein Hufeisenmagnet von hinten an die Lampe heran- und wieder weggeführt. Durch die Lorentzkraft beginnen sich die Wendel hin- und her zu bewegen. Diese Bewegung ist teilweise so ausgeprägt, dass es zu singulären Kurzschlüssen und dadurch entstehenden Lichtbögen kommt.
Kohlenfadenlampe