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01:04 IWF (Göttingen) Deutsch 2003

Kraft = Gegenkraft

Es wird an einem Beispiel gezeigt, dass Kräfte zwischen zwei Körpern stets nur paarweise auftreten, die entgegengerichtet und gleich groß sind. Nach Newton wird diese Erfahrungstatsache in dem kurzen Satz "actio = reactio" oder "Kraft = Gegenkraft" zusammengefasst. Zwei Männer gleicher Masse stehen auf je einem flachen Wagen in einem Abstand von einigen Metern. Die gegenseitige Kraftausübung erfolgt über ein zwischen ihnen gespanntes Seil, das sie mit den Händen halten. Als Ergebnis treten also gleichzeitig zwei entgegengesetzt gerichtete und gleich große Kräfte auf. Darüber hinaus sieht man, dass für dieses Experiment der Impulserhaltungssatz gilt.
  • Erscheinungsjahr: 2003
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
01:47 IWF (Göttingen) Deutsch 2003

Pendelbewegung im rotierenden Bezugssystem

In beschleunigt sich bewegenden Bezugssystemen treten im Gegensatz zu nicht beschleunigten zusätzliche Kräfte auf, die so genannten Trägheitskräfte. Rotierende Bezugssysteme bewegen sich ebenfalls beschleunigt, auch wenn die Winkelgeschwindigkeit konstant ist. Die wichtigsten Trägheitskräfte hier sind die Zentrifugalkraft und die Corioliskraft. Die Corioliskraft wirkt auf bewegte Körper, und zwar senkrecht zur Bewegungsrichtung, was bei freier Beweglichkeit zu gekrümmten Bahnen führt. Solche Bahnen werden für ein auf einem Drehstuhl schwingendes Fadenpendel gezeigt. Das Experiment entspricht im Prinzip dem Foucault'schen Pendelversuch, nur dass die Erde dabei das rotierende Bezugssystem darstellt, das sich allerdings rund zehntausendmal langsamer dreht als der Drehstuhl im Hörsaal.
  • Erscheinungsjahr: 2003
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
01:20 IWF (Göttingen) Deutsch 2004

Schwingungen einer Stimmgabel

Mit einem reflektierten Lichtstrahl wird die Schwingung einer Stimmgabel sichtbar gemacht. Durch geeignete Drehung der Stimmgabel lässt sich die Zeitabhängigkeit verfolgen.
  • Erscheinungsjahr: 2004
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
03:04 IWF (Göttingen) Deutsch 2004

Induktion in ruhenden Leitern

Ein sich änderndes magnetisches Feld erzeugt ein elektrisches Feld.
  • Erscheinungsjahr: 2004
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
01:32 IWF (Göttingen) Deutsch 2003

Kreiselkompass

Das Prinzip des Kreiselkompasses wird mit Hilfe eines Speichenrades auf einem Drehstuhl demonstriert. Ein Experimentator im Drehstuhl hat ein Speichenrad als Kreisel vor sich. Es ist in einer drehbaren, um 45 Grad nach außen geneigten Gabel gelagert. Der Experimentator beobachtet die Kreiselbewegung im rotierenden System, während der Filmbetrachter die Bewegung im ruhenden Bezugssystem verfolgt. Der Kreisel wird bei stehendem Drehstuhl angeworfen und dreht sich um eine willkürlich orientierte Achse. Dann wird der Drehstuhl von außen in Rotation versetzt, worauf sich die Kreiselachse nach etlichen Schwingungen in die Meridianebene einstellt. Nach Anhalten des Drehstuhls und Andrehen in Gegenrichtung dreht sich die Kreiselachse um 180 Grad, wobei der Kreisel zunächst wieder um seine neue Gleichgewichtslage schwingt.
  • Erscheinungsjahr: 2003
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
02:09 IWF (Göttingen) Deutsch 2004

Kapazität einer Kugel

Die Kapazität einer Kugel wird gemessen.
  • Erscheinungsjahr: 2004
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
00:50 IWF (Göttingen) Deutsch 2003

Longitudinale Schwingung einer Spiralfeder

Elastische Spiralfedern lassen sich zu longitudinalen Eigenschwingungen anregen. Die Knoten und Bäuche einer solchen Schwingung werden durch Projektion sichtbar gemacht. Eine kleine waagerecht aufgehängte Spiralfeder wird mit einer Bogenlampe beleuchtet und an der Hörsaalwand abgebildet. Ein Ende ist mit dem Klöppel einer elektrischen Hausklingel verbunden, womit die Schwingungsanregung erfolgen kann. Die Schwingungsanregung über den Klöppel wird ausgelöst. Wenn die Grundfrequenz der Anregung mit einer der Eigenfrequenzen der Feder übereinstimmt, entsteht eine entsprechende stehende Welle bzw. Eigenschwingung. In der Projektion sind die Schwingungsknoten und -bäuche deutlich zu erkennen: In den Knoten sind die betreffenden Federstücke scharf gezeichnet, während in den dazwischen liegenden Bäuchen die Federwindungen verwaschen erscheinen.
  • Erscheinungsjahr: 2003
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
00:56 IWF (Göttingen) Deutsch 2003

Präzession eines rotierenden Rades

Ein rotierender Kreisel folgt einem angelegten Drehmoment nicht so, wie es zum Beispiel ein ruhendes Rad tun würde, sondern er weicht zur Seite aus, er "präzessiert". Dieses verblüffende Verhalten wird hier mit einem Speichenrad als Kreisel vorgeführt. Als Kreisel dient das Speichenrad eines Fahrrades, dessen Felge durch eine Bleieinlage beschwert ist. Es kann mit seiner Achse horizontal an einem von der Decke herabhängenden Seil befestigt werden. Das Rad wird in Rotation versetzt und mit einem Ende der herausstehenden Drehachse am Seil aufgehängt. Gewicht und Seil zusammen erzeugen das Drehmoment. Das Rad sinkt dadurch aber nicht nach unten, wie es ein nicht rotierendes Rad tun würde. Stattdessen bewegt sich seine Achse (die Drehimpulsachse) in der horizontalen Ebene um den Aufhängepunkt. Diese seitlich ausweichende Kreiselbewegung bei Einwirken eines Drehmomentes wird als "Präzession" bezeichnet.
  • Erscheinungsjahr: 2003
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
01:55 IWF (Göttingen) Deutsch 2004

Magnetisches Drehfeld

Ein rotierendes magnetisches Feld wird durch Überlagerung zweier magnetischer Felder erzeugt, die senkrecht zueinander stehen und sich sinusförmig mit derselben Frequenz ändern, zwischen denen aber eine Phasenverschiebung besteht, im Idealfall von 90 Grad.
  • Erscheinungsjahr: 2004
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
00:52 IWF (Göttingen) Deutsch 2004

Modellversuch zum Auftrieb

Der Auftrieb wird für zwei Körper unterschiedlicher Dichte in einer Modellflüssigkeit aus Stahlkugeln veranschaulicht. Die Wärmebewegung lässt sich dabei durch Schütteln des Behälters simulieren.
  • Erscheinungsjahr: 2004
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
02:31 IWF (Göttingen) Deutsch 2004

Auflösungsvermögen

Es wird gezeigt, dass bei Abbildungen die Bildpunkte Beugungsfiguren der Linsenfassung sind. Das dadurch begrenzte Auflösungsvermögen wird anhand der Abbildung zweier beleuchteter Lochpaare unterschiedlichen Abstandes vorgeführt.
  • Erscheinungsjahr: 2004
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
01:21 IWF (Göttingen) Deutsch 2004

Rauchringe

Ringförmige Anfahrwirbel in Luft, sichtbar gemacht durch Zigarettenrauch, werden zum Ausblasen einer Kerze verwendet.
  • Erscheinungsjahr: 2004
  • Herausgeber: IWF (Göttingen)
  • Sprache: Deutsch
von 6 Seiten
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