Jena 2013 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 5: Experimente 1

DD 5.6: Vortrag

Montag, 25. Februar 2013, 15:40–16:00, SR 225

Freihandversuche und einfache Messungen zur Bewegung von Luftblasen in einer viskosen Flüssigkeit (II). — •Heinz Preuß — Hameln

Nach früheren Mitteilungen (DD16.6 Münster 2011,DY 22.22 Berlin 2012) wird über die Fortsetzung der Untersuchungen zur Bewegung von Luftblasen und starren Vergleichskörpern in einer als Fall- bzw. Steigrohrviskosimeter gestalteten transparenten Flasche berichtet. Die Untersuchungen wurden auf Flüssigkeiten mit größerer Viskosität ausgedehnt: Shampoo und flüssiger Honig. Als starre Vergleichskörper wurden solche aus Holz und Styropor verwendet, die sich mit den Luftblasen gleichsinnig nach oben bewegen, weil ihre Dichte geringer ist als die der Flüssigkeit. Die Messungen werden über Videoaufnahmen mit einer Software durchgeführt, welche eine mitlaufende Stoppuhr aufweist (MediaImpression von Arcsoft). Wenn eine große Luftblase oder ein starrer Vergleichskörper sich an einer erheblich kleineren (und sehr viel langsameren) Blase vorbei bewegt, kann die Ausweichbewegung der kleineren Blase beobachtet werden. Wenn das Video in kurzen Zeitabständen angehalten wird, können die Koordinaten beider Körper jeweils gemessen und aus diesen Informationen über das Geschwindigkeitsfeld der Flüssigkeit um die große Blase erhalten werden. Es zeigen sich signifikante Unterschiede zum theoretisch berechneten Geschwindigkeitsfeld, welches sich auf einen unendlich ausgedehnten Flüssigkeitskörper bezieht. In der den Bewegungsraum begrenzenden Flasche wird die Flüssigkeit nicht nur einfach zurückgelassen sondern aktiv um den bewegten Körper als Wirbelring herumgedrängt.