LMEC-13 Umfassende Experimente mit rotierenden Flüssigkeiten. Ausgewähltes Bild

LMEC-13 Umfassende Experimente zur rotierenden Flüssigkeit

Kurze Beschreibung:

Das Experimentieren mit rotierenden Flüssigkeiten ist ein klassisches und zugleich modernes Experiment. Bereits zu Beginn der Mechanik gab es Newtons Eimerexperiment. Rotiert das Wasser im Eimer, steigt es an der Eimerwand auf. Bis heute werden an einigen ausländischen Universitäten Experimente mit rotierenden Flüssigkeiten durchgeführt. Dabei wird der Neigungswinkel der Flüssigkeitsoberfläche mithilfe eines Halbleiterlasers und die Rotationsperiode mithilfe eines Hall-Sensors ermittelt. Das Experiment mit rotierenden Flüssigkeiten wird so nach dem Vorbild moderner Lehrexperimente nachgebildet.

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Experimente

1. Messen Sie die Erdbeschleunigung g mit zwei Methoden:

(1) Messen Sie den Höhenunterschied zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Punkt der Oberfläche einer rotierenden Flüssigkeit und berechnen Sie daraus die Erdbeschleunigung g.

(2) Messen Sie mit einem parallel zur Rotationsachse einfallenden Laserstrahl die Oberflächenneigung und berechnen Sie anschließend die Erdbeschleunigung g.

2. Überprüfen Sie die Beziehung zwischen Brennweite f und Rotationsperiode t gemäß der Parabolgleichung.

3. Untersuchen Sie die konkave Spiegelung einer rotierenden Flüssigkeitsoberfläche.

Beschreibung	Technische Daten
Halbleiterlaser	2 Stück, Leistung 2 MW Ein Punktstrahl mit Durchmesser < 1 mm (einstellbar) Ein divergenter Strahl 2-D verstellbare Halterung
Zylinderbehälter	Farbloses transparentes Plexiglas Höhe 90 mm Innendurchmesser 140 ± 2 mm
Motor	Geschwindigkeit einstellbar, max. Geschwindigkeit < 0,45 Sek./Umdrehung Geschwindigkeitsmessbereich 0 ~ 9,999 Sek., Genauigkeit 0,001 Sek.
Maßstablineale	Vertikales Lineal: Länge 490 mm, min. Teilung 1 mm Horizontales Lineal: Länge 220 mm, min. Teilung 1 mm