LMEC-13 Umfassende Experimente zu rotierenden Flüssigkeiten

Kurzbeschreibung:

Das Experiment mit rotierenden Flüssigkeiten ist ein klassisches und zugleich modernes Lehrmittel. Bereits in den Anfängen der Mechanik gab es Newtons Eimerversuch. Wenn sich das Wasser im Eimer dreht, steigt es an der Wand des Eimers an. Auch heute noch werden an einigen ausländischen Universitäten Experimente mit rotierenden Flüssigkeiten durchgeführt. Dabei wird ein Halbleiterlaser verwendet, um den Einfallswinkel der Flüssigkeitsoberfläche zu messen, und ein Hall-Sensor, um die Rotationsperiode zu erfassen. So wird das Experiment mit rotierenden Flüssigkeiten auf moderne Weise in der Lehre 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 der rotierenden Flüssigkeit und berechnen Sie anschließend die Erdbeschleunigung g.

(2) Ein Laserstrahl wird parallel zur Rotationsachse eingestrahlt, um die Neigung der Oberfläche zu messen und anschließend die Erdbeschleunigung g zu berechnen.

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

3. Untersuchung der Abbildung rotierender Flüssigkeitsoberflächen mittels konkaver Spiegelung.

Beschreibung	Spezifikationen
Halbleiterlaser	2 Stück, Leistung 2 mW Ein Punktstrahl mit einem Durchmesser von < 1 mm (einstellbar) Ein divergenter Strahl 2-D verstellbare Halterung
Zylinderbehälter	Farbloses, transparentes Plexiglas Höhe 90 mm Innendurchmesser 140 ± 2 mm
Motor	Geschwindigkeit einstellbar, Höchstgeschwindigkeit < 0,45 Sek./Umdrehung Geschwindigkeitsmessbereich 0 ~ 9,999 s, Genauigkeit 0,001 s
Skalenlineale	Vertikales Lineal: Länge 490 mm, kleinste Teilung 1 mm Horizontales Lineal: Länge 220 mm, kleinste Teilung 1 mm