Aktionen

HW

Wellenwanne: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Physik und ihre Didaktik Wiki

(Die Seite wurde neu angelegt: „{{subst:Hardware}}“)
 
Keine Bearbeitungszusammenfassung
 
(37 dazwischenliegende Versionen von 3 Benutzern werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
<nowiki>[[Kategorie:Name der Kategorie]]</nowiki>
[[Kategorie:Schwingungen und Wellen]]


__KEIN_INHALTSVERZEICHNIS__
__KEIN_INHALTSVERZEICHNIS__
Zeile 5: Zeile 5:
<div class="row">
<div class="row">
   <div class="large-7 columns">
   <div class="large-7 columns">
Kurzbeschreibung des Gegenstandes in maximal fünf Sätzen (z.B. andere mögliche Bezeichnungen, Erfinder, Ursprung,...)
Die Wellenwanne wird zur Demonstration verschiedenster Wellenphänomene eingesetzt. Dabei wird eine dünne Wasserschicht mit Luftdruck zur Erzeugung einer regelmäßigen Wasserwelle angeregt.<ref>https://www.leybold-shop.de/physik/geraete/mechanik/wellenlehre/wellenwanne/401501.html (letzte Einsicht: 22.08.2021)</ref>


=== Aufbau und Funktionsweise ===
=== Aufbau und Funktionsweise ===
Zeile 11: Zeile 11:
'''Aufbau'''
'''Aufbau'''


Text
Man schraube das Stroboskop mit den zwei Flügelschrauben von hinten an den Wannenkörper und verbinde den Stecker der Stroboskoplampe mit dem Versorgungsgeräts (roter Kasten). Auf die Richtung des Steckers achten, die Pins sind nummeriert, ebenso die Steckerlöcher. Vorsichtig destiliertes Wasser einfüllen. Über die Füße des Wannenkörpers kann der Versuchsaufbau in die Waagerechte gebracht werden, sodass die Wassertiefe über die gesamte Wanne gleich ist (5&thinsp;mm). Nun noch die gewünschten Wellenerreger an/in der Wanne festschrauben und per aufgestecktem Schlauch mit dem Versorgungsgerät verbinden.


'''Funktionsweise'''
'''Funktionsweise'''


Text
Der Generator erzeugt regelmäßige Luftdruckstöße, welche über einen Schlauch an eine Düsen im Wellenerreger weitergegeben werden. Die von oben beleuchtende Stroboskoplampe ist mit der Frequenz der Druckluftstöße synchronisiert, somit ergibt sich ein statisches Bild auf der Milchglasfläche auf der Front der Wanne.
Es gibt einen Düsenkopf für eine ebene Wellenfront und zwei Düsenköpfe für Kreiswellen. Möchte man zwei Kreiswellen gleichzeitig erzeugen (um bspw. Interferenzerscheinungen zu erläutern), so kann man deren Schläuche über ein Y-Stück verbinden. Alternativ kann die Wanne selbst laut Hersteller auch auf einen Tageslichtprojektor gelegt werden, allerdings ist dann natürlich keine Stroboskopbeleuchtung mögich.


=== Zubehör ===
=== Zubehör ===
Gehören zu dieser Hardware zusätzliche Gegenstände? Wo befinden sich diese in der Sammlung. Füge auch dazu Bilder ein.Falls es kein Zubehör gibt kann dieser Abschnitt einfach gelöscht werden.
 
'''Wellenerreger'''
* 1x für Ebene Wellen (wird im Ausgussloch der Wanne befestigt)
* + einarmigen Schlauch
* 2x für Kreiswellen (wird an der Schine gegenüber mit den entsprechenden Haltern befestigt)
* + zweiarmigen Schlauch, verbunden durch Y-Stück
 
'''Spalte und Gitter'''
* breiter Einzelspalt
* Vierfachspalt
* Gitter
* Reflexionswand
* frei verschiebbare Spaltelemente (z.B. um den Einzel- in einen Doppelspalt umzubauen)
 
=== Experimente ===
 
Auf der [https://www.leybold-shop.de/physik/geraete/mechanik/wellenlehre/wellenwanne/401501.html Herstellerseite] findet man einige Versuchsanleitungen als PDF. Diese könnten als Inspirationsquelle genutzt werden.
 
=== Betriebsanweisung ===
 
* [[BA:Wellenwanne|Wellenwanne D (inkl. Versorgungsgerät) von LEYBOLD]]
 
=== Bedienungsanleitung des Herstellers ===
 
* [https://www.ld-didactic.de/documents/de-DE/GA/GA/4/401/401501de.pdf Bedienungsanleitung Wellenwanne D 401 501]
 
   </div>
   </div>
   <div class="large-5 columns">
   <div class="large-5 columns">
[[Datei:HW Elektrostatik Influenzmaschine Beschreibung.jpeg|center|Influenzmaschine von 3B Scientific.]]
[[Datei:HW Schwingungen und Wellen Vollständiger Aufbau mit Wellenfrontdüse und Mehrfachspalt.jpg|600px|right|thumb|Wellenwanne von LEYBOLD]]
  </div>
</div>
<div class="row">
  <div class="large-7 columns">
=== Experimente ===
Hier werden, wenn vorhanden, Links zu den Experimenten eingefügt, die mit der beschriebenen Hardware umgesetzt werden können.<br>
Andernfalls bleibt die Überschirft ohne Eintrag stehen.
 
   </div>
   </div>
   <div class="large-5 columns">
   <div class="large-5 columns">
Zeile 35: Zeile 53:
{| class="wikitable" style="margin: auto; width: 100%"|
{| class="wikitable" style="margin: auto; width: 100%"|
| Sammlungsposition
| Sammlungsposition
| Schrankname: Regalfach (Beispiel: Elektronik: 4c)
| Schrankname: Spiel der Kräfte "BILL" (unterstes Regalbrett: "Wellenwanne")
|-
| Hersteller
| LEYBOLD
|-
| Halogenlampe im Stroboskop
| 12&thinsp;V, 55&thinsp;W
|-
|-
| Hersteller
| Versorgungsspannung
| ??
| 230&thinsp;V bzw. 150&thinsp;V (AC), 50/60&thinsp;Hz
|-
|-
| Sonstiges
| Perfekter Wasserstand
| ??
| 5&thinsp;mm
|}
|}
   </div>
   </div>
</div>
</div>
=== Betriebsanweisungen ===
Hier wird, falls vorhanden, die zugehörige Betriebsanweisung verlinkt. Andernfalls bleibt die Überschirft ohne Eintrag stehen.
Beispiel:
* [[BA:Influenzmaschine|Influenzmaschine]]
=== Bedienungsanleitung des Herstellers ===
Zuguterletzt wird hier die Betriebsanleitung des Herstellers verlinkt.<br>
Beispiel:
* [https://www.3bscientific.de/product-manual/1002967_DE.pdf Bedienungsanleitung 3B Scientific Physics]


=== Fotos ===
=== Fotos ===
Am Ende des Dokuments kommt eine Galerie aller Bilder, die zu dieser Hardware unter dem Namensraum "Datei:" bereits vorhanden sind. Hier sehen Sie als Beispiel die Bilder der Influenzmaschine. Um Ihre eigenen Bilder hier einzubinden müssen einfach nur die Bezeichungen der Bilder ausgetauscht werden.<br>


<div class="row">
<div class="row">
   <div class="large-8 large-centered columns">
   <div class="large-4 large-centered columns">
<ul class="example-orbit" data-orbit>
<ul class="example-orbit" data-orbit>
   <li class="active">
   <li class="active">
     [[Datei:HW Elektrostatik Influenzmaschine vorne.jpeg|slide 1]]
     [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Vollständiger Aufbau mit zwei Kreiswellendüsen und Reflexionswand.jpg|slide 1]]
     <div class="orbit-caption">
     <div class="orbit-caption">
       vorne
       vollständiger Aufbau der Wellenwanne mit Generator (roter Kasten links), angeschraubten Kreiswellendüsen und Reflexionswand
     </div>
     </div>
   </li>
   </li>
   <li>
   <li>
     [[Datei:HW Elektrostatik Influenzmaschine hinten.jpeg|slide 2]]
     [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Vollständiger Aufbau mit Wellenfrontdüse und Mehrfachspalt.jpg|slide 2]]
     <div class="orbit-caption">
     <div class="orbit-caption">
       hinten
       vollständiger Aufbau der Wellenwanne mit Generator (roter Kasten links), eingesetzter Wellenfrontdüse und Gitter
     </div>
     </div>
   </li>
   </li>
   <li>
   <li>
     [[Datei:HW Elektrostatik Influenzmaschine Blitz.jpeg|slide 3]]
     [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Wellenfrontdüse.jpg|slide 3]]
     <div class="orbit-caption">
     <div class="orbit-caption">
       Blitz
       Wellenfrontdüse
    </div>
</li>
  <li>
    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Kreiswellendüsen.jpg |slide 4]]
    <div class="orbit-caption">
      Kreiswellendüse mit zugehörigem Y-Schlauchstück
    </div>
</li>
  <li>
    [[Datei:HW Schwingungen und Wellen Einsätze.jpg |slide 5]]
    <div class="orbit-caption">
    Einsätze (Spalte und Elemente diese zu verändern)
     </div>
     </div>
   </li>
   </li>
Zeile 87: Zeile 110:


== Literatur ==
== Literatur ==
Hier werden alle verwendeten Literaturen notiert.<ref>Homepage der Arbeitsgruppe Physik und ihre Didaktik: https://www.pi5.uni-stuttgart.de/de/forschung/physik-und-ihre-didaktik/index.html</ref>
 
<references />
<references />


{|
{|
https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/3.0/de/88x31.png
https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/3.0/de/88x31.png
Dieses Werk ist lizenziert unter einer [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de Creative Commons  Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz.]
Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de CC BY-NC-SA 4.0]
|}
|}

Aktuelle Version vom 2. August 2022, 13:04 Uhr



Die Wellenwanne wird zur Demonstration verschiedenster Wellenphänomene eingesetzt. Dabei wird eine dünne Wasserschicht mit Luftdruck zur Erzeugung einer regelmäßigen Wasserwelle angeregt.[1]

Aufbau und Funktionsweise

Aufbau

Man schraube das Stroboskop mit den zwei Flügelschrauben von hinten an den Wannenkörper und verbinde den Stecker der Stroboskoplampe mit dem Versorgungsgeräts (roter Kasten). Auf die Richtung des Steckers achten, die Pins sind nummeriert, ebenso die Steckerlöcher. Vorsichtig destiliertes Wasser einfüllen. Über die Füße des Wannenkörpers kann der Versuchsaufbau in die Waagerechte gebracht werden, sodass die Wassertiefe über die gesamte Wanne gleich ist (5 mm). Nun noch die gewünschten Wellenerreger an/in der Wanne festschrauben und per aufgestecktem Schlauch mit dem Versorgungsgerät verbinden.

Funktionsweise

Der Generator erzeugt regelmäßige Luftdruckstöße, welche über einen Schlauch an eine Düsen im Wellenerreger weitergegeben werden. Die von oben beleuchtende Stroboskoplampe ist mit der Frequenz der Druckluftstöße synchronisiert, somit ergibt sich ein statisches Bild auf der Milchglasfläche auf der Front der Wanne. Es gibt einen Düsenkopf für eine ebene Wellenfront und zwei Düsenköpfe für Kreiswellen. Möchte man zwei Kreiswellen gleichzeitig erzeugen (um bspw. Interferenzerscheinungen zu erläutern), so kann man deren Schläuche über ein Y-Stück verbinden. Alternativ kann die Wanne selbst laut Hersteller auch auf einen Tageslichtprojektor gelegt werden, allerdings ist dann natürlich keine Stroboskopbeleuchtung mögich.

Zubehör

Wellenerreger

  • 1x für Ebene Wellen (wird im Ausgussloch der Wanne befestigt)
  • + einarmigen Schlauch
  • 2x für Kreiswellen (wird an der Schine gegenüber mit den entsprechenden Haltern befestigt)
  • + zweiarmigen Schlauch, verbunden durch Y-Stück

Spalte und Gitter

  • breiter Einzelspalt
  • Vierfachspalt
  • Gitter
  • Reflexionswand
  • frei verschiebbare Spaltelemente (z.B. um den Einzel- in einen Doppelspalt umzubauen)

Experimente

Auf der Herstellerseite findet man einige Versuchsanleitungen als PDF. Diese könnten als Inspirationsquelle genutzt werden.

Betriebsanweisung

Bedienungsanleitung des Herstellers

Wellenwanne von LEYBOLD

Wichtige Daten

Sammlungsposition Schrankname: Spiel der Kräfte "BILL" (unterstes Regalbrett: "Wellenwanne")
Hersteller LEYBOLD
Halogenlampe im Stroboskop 12 V, 55 W
Versorgungsspannung 230 V bzw. 150 V (AC), 50/60 Hz
Perfekter Wasserstand 5 mm

Fotos

  • slide 1 
         vollständiger Aufbau der Wellenwanne mit Generator (roter Kasten links), angeschraubten Kreiswellendüsen und Reflexionswand
  • slide 2 
         vollständiger Aufbau der Wellenwanne mit Generator (roter Kasten links), eingesetzter Wellenfrontdüse und Gitter
  • slide 3 
         Wellenfrontdüse
  • slide 4 
         Kreiswellendüse mit zugehörigem Y-Schlauchstück
  • slide 5 
        Einsätze (Spalte und Elemente diese zu verändern)

Literatur

  1. ↑ https://www.leybold-shop.de/physik/geraete/mechanik/wellenlehre/wellenwanne/401501.html (letzte Einsicht: 22.08.2021)
88x31.png Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0
Abgerufen von „http://didaktik.pi5.physik.uni-stuttgart.de/w/index.php?title=HW:Wellenwanne&oldid=4113“