Monthly Archives: August 2009

Freier Fall bei Neonlicht

Ein kleines Kreidestück fällt bei Beleuchtung mit einer Neonröhre

Freier Fall

Hier fällt ein kleines Kreidestück (Der unterbrochende weiße Streifen). Dieses Foto wurde mit 1/3s belichtet und mit einer Neonröhre beleuchtet. Die Höhe des Bildausschnitts beträgt 85cm. Eine Neonröhre flackert aufgrund der Netzfrequenz mit einer Frequenz von 100Hz, so dass man in dem Foto das fallende Kreidestück jede 1/100s gut erkennen kann. Übrigens funktioniert die Aufnahme mit einer Energiesparlampe nicht (oder nicht so gut). Energiesparlampen scheinen weniger zu flackern als Neonröhren. Aus der Aufnahme kann man einfach die Erdbeschleunigung bestimmen.

Ein Marmeladenglas zerspringt

Ein Marmeladenglas zerspringt

Ein Marmeladenglas zerspringt

Dieses Foto wurde 15ms nach dem Auftreffen des Marmeladenglases auf den Stein aufgenommen. Das Glas ist aus 1m Höhe gefallen. Es war demnach knapp 5m/s schnell. Die kleinen Glassplitter oben sind in den 15ms ca. 40cm geflogen, was einer Geschwindigkeit von knapp 30m/s entspricht, die Impulserhaltung machts möglich.

Funken beim Trennschleifen

Die mechanische Energie wird in Wärmeenergie umgewandelt

Die mechanische Energie wird in Wärmeenergie umgewandelt

Damit die Funken sichtbar sind, müssen sie knapp 1000°C warm sein. Der verwendete Trennschleifer liefert nur ca. 10W. Die Wärmekapazität von Eisen beträgt 449J/(kgK). Um ein Gramm um 1000°C zu erwärmen benötigt man daher ungefähr 450J. Pro Sekunde können also nur etwa 20mg Eisen als glühende Funken wegspringen. Deshalb werden relativ wenige und kleine Funken beobachtet.

Das Foto wurde mit 1/30s belichtet. Man sieht, dass der untere Funken zunächst, gerade in dem Bereich wo er besonders heiß sein müsste, kaum zu sehen ist. Hier ist er nämlich besonders schnell, so dass er dort wenig Licht abgibt. Er wird offensichtlich sehr schnell durch den Luftwiderstand abgebremst: weiter rechts ist er sehr gut zu sehen.