Düsseldorf 2004 – wissenschaftliches Programm

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DD: Didaktik der Physik

DD 13: Posterausstellung

DD 13.19: Poster

Dienstag, 16. März 2004, 13:30–15:30, HS-Foyer

Schallwellen in Metallstäben — •Wolfgang Schenk, Claus-Peter v. Dessonneck und Dieter Geschke — Universität Leipzig, Fakultät für Physik und Geowissenschaften

Die vorgestellte Versuchsanordnung dient der Untersuchung von Schallwellen in Metallstäben und wird in einem Versuch des Physikalischen Anfängerpraktikums mit Erfolg eingesetzt. Im Vordergrund steht die Messung von Biegewellen an einem flachen Metallstab, der an einem Ende eingespannt ist. Auf dessen freies Ende wirkt das magnetisches Wechselfeld einer Spule und regt den Stab zu Biegeschwingungen an, die sich in Form von stehenden Biegewellen nachweisen lassen, sofern die Anregungsfrequenzen mit den mechanischen Eigenfrequenzen übereinstimmen. Die verschiedenen Resonanzordnungen können mit Hilfe eines piezoelektrischen Wandlers oder mittels Dehnungsmessstreifen gemessen werden. Analog zu den Biegewellen werden Dehnungswellen an langen Rundstäben untersucht. Die Messung der Frequenzabhängigkeit der Schallgeschwindigkeiten ermöglicht die Bestimmung des Elastizitätsmoduls des Materials und im Falle der Biegewellen auch die Ermittlung der Gruppengeschwindigkeit. Aus den Resonanzkurven lassen sich die bekannten Dämpfungsgrößen ermitteln.