Die Mathe-Redaktion - 13.12.2019 15:32 - Registrieren/Login
Auswahl
ListenpunktHome
ListenpunktAktuell und Interessant ai
ListenpunktArtikelübersicht/-suche
ListenpunktAlle Links / Mathe-Links
ListenpunktFach- & Sachbücher
ListenpunktMitglieder / Karte / Top 15
ListenpunktRegistrieren/Login
ListenpunktArbeitsgruppen
Listenpunkt? im neuen Schwätz
ListenpunktWerde Mathe-Millionär!
ListenpunktFormeleditor fedgeo
Schwarzes Brett
Aktion im Forum
Suche
Stichwortsuche in Artikeln und Links von Matheplanet
Suchen im Forum
Suchtipps

Bücher
Englische Bücher
Software
Suchbegriffe:
Mathematik bei amazon
Naturwissenschaft & Technik
In Partnerschaft mit Amazon.de
Kontakt
Mail an Matroid
[Keine Übungsaufgaben!]
Impressum

Bitte beachten Sie unsere Nutzungsbedingungen, die Distanzierung, unsere Datenschutzerklärung und
die Forumregeln.

Sie können Mitglied werden. Mitglieder können den Matheplanet-Newsletter bestellen, der etwa alle 2 Monate erscheint.

Der Newsletter Okt. 2017

Für Mitglieder
Mathematisch für Anfänger
Wer ist Online
Aktuell sind 640 Gäste und 20 Mitglieder online.

Sie können Mitglied werden:
Klick hier.

Über Matheplanet
 
Zum letzten Themenfilter: Themenfilter:
Matroids Matheplanet Forum Index
Moderiert von Spock
Physik » Schwingungen und Wellen » Kundtsches Staubrohr Lamellen
Druckversion
Druckversion
Autor
Beruf J Kundtsches Staubrohr Lamellen
lehrenistlernen
Neu Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 12.11.2019
Mitteilungen: 3
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2019-11-12


Hallo zusammen,

ich saß an der Vorbereitung des klassischen Versuchs "Kundt'sches Staubrohr" und kam ins Grübeln, wie die charakteristische Lamellenstruktur des Korkmehls entsteht.
Es geht dabei nicht um die in jeder Versuchsbeschreibung erwähnte stehende Welle, sondern auf die Lamellen im Abstand von wenigen Millimetern.

Über eure Anregungen würde ich mich freuen.

Liebe Grüße
Ein interessierter Physiker



  Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
Spock
Senior Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 25.04.2002
Mitteilungen: 7939
Aus: Schi'Kahr/Vulkan
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2019-11-13


Hallo interessierter Physiker,

und herzlich Willkommen im Forum!

Ist es nicht so, daß an Orten der Schwingungsbäuche der stehenden Welle das Korkmehl aufgewirbelt wird, und an den Schwingungsknoten das Mehl liegen bleibt?

Ähnliche Effekte/Experimente gibt es auch mit Schokolade oder Marschmallows in der Mikrowelle, :-)

Gruß
Juergen




  Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
lehrenistlernen
Neu Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 12.11.2019
Mitteilungen: 3
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2019-11-13


Hallo Spock,

ja, das ist alles richtig, was du sagst, aber es beantwortet leider nicht meine Frage. An den Stellen der Aufwirbelung bilden sich doch eine ganz feine Struktur aus Korklinien - das habe ich mit Lamellen gemeint. Deren Ursache ist mir nicht klar. Ich habe mal ein Bild davon angehängt.

Gruß Tobi


Quelle: www.uranmaschine.de/44450.Kundtsches_Rohr/



  Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
jacha2
Senior Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 28.05.2013
Mitteilungen: 997
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2019-11-17 21:42


Salut,

ohne einer fundierteren Antwort von Spock vorgreifen zu wollen, ...
2019-11-13 22:22 - lehrenistlernen in Beitrag No. 2 schreibt: ...An den Stellen der Aufwirbelung bilden sich doch eine ganz feine Struktur aus Korklinien - das habe ich mit Lamellen gemeint. Deren Ursache ist mir nicht klar.
......gebe ich folgendes zu bedenken: Akustische Wellen in kompressiblen Fluiden sind sowohl durch periodische Druck- als auch durch periodische Temperaturfelder gekennzeichnet.

Druckschwankungen werden durch den Kompressionsmodul und Temperaturschwankungen durch die spez. Wärme, im speziellen Fall durch die polytrope beschrieben, die irgendwo zwischen der isobaren und isochoren liegt. Je nach Größenskale und Frequenz des Versuchs, weisen die Schwankungen dieser Größen, die gleichfalls (wie Druck und Temperatur) Feldcharakter haben, also raumzeitliche Periodizitäten, unterschiedliche Phasenlagen zueinander auf. Sowohl Druck- als auch Temperaturschwankungen des Fluids streben von selbst einen Ausgleich an, der durch die spez. Viskosität, die ein weiteres Feld aufbaut, beschrieben wird, während die Schallquelle diesen Ausgleich verhindert.

Dadurch bilden sich in einer für die jeweilige Geometrie, das jeweilige fluid und dessen genannte Parameter, Konvektionsmuster in Form zirkulärer Strömungen aus, die die Korkmehlpartikel räumlich in einem mehr oder minder regelmäßigen Muster fixieren, das dazu führt, daß sich quasireguläre Strukturen aufbauen, deren Abbild auch beim Abschalten der Quelle dadurch erhalten bleiben, daß die sich entlang der Wirbelachsen anhäufenden Krümel auf den Boden fallen.

Das Ausbilden regulärer Konvektionsmuster (bspw. die Bénard-Konvektionszellen, ein hexagonales Muster viskoser Flüssigkeiten, die auf einer Platte aufgeheizt werden oder die granularen Strukturen der solaren Oberfläche) ist von anderen Zusammenhängen her bekannt und wird von der Chaostheorie unter dem Begriff Synergetik rubriziert, die solche Skaleneffekte klassifiziert.

Es bliebe die Möglichkeit, dies experimentell im freien Fall näher zu untersuchen (wenn nicht schon geschehen) und den Zusammenhang zwischen Viskosität und Probenkörperbeschaffenheit weiter zu quantifizieren. Ich habe zwar Hinweise gefunden, daß dieses Phänomen bereits dem Namensgeber der Röhre bekannt war, aber eine genaue Darlegung geht über den Rahmen meines schlichten Posts hinaus.

Adieu






  Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
lehrenistlernen
Neu Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 12.11.2019
Mitteilungen: 3
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2019-11-20 21:47


Wow, das nenne ich mal eine Antwort.
Nachdem ich zuerst gar nichts verstanden habe, habe ich den Post noch etwa 10-20 mal gelesen und etwas über Synergetik und einige Ausprägungen recherchiert. Jetzt beginnt es gaaaanz langsam zu dämmern.
Ich denke, um das ganze auch mathematisch irgendwie fassen zu können, fehlt mir einiges an Kompetenz, aber ich kann meinen Schülern jetzt zumindest sagen, in welche Richtung die Erklärung geht. Insbesondere der „Wille“ des Fluids nach einem Ausgleich der Druck- und Temperaturunterschiede, der jedoch verhindert wird, lässt erahnen, weshalb sich hier überhaupt etwas tut, das dann eine Struktur bilden kann.

Vielen herzlichen Dank für die ausführliche Antwort
Ein glücklicher Physiklehrer



  Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
jacha2
Senior Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 28.05.2013
Mitteilungen: 997
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, eingetragen 2019-11-21 10:55


Salut,

nach einer zwischenzeitlichen internen Beratschlagung und dieser Antwort:
2019-11-20 21:47 - lehrenistlernen in Beitrag No. 4 schreibt:
Wow, das nenne ich mal eine Antwort.
Nachdem ich zuerst gar nichts verstanden habe, habe ich den Post noch etwa 10-20 mal gelesen und etwas über Synergetik und einige Ausprägungen recherchiert. Jetzt beginnt es gaaaanz langsam zu dämmern.
Ich denke, um das ganze auch mathematisch irgendwie fassen zu können, fehlt mir einiges an Kompetenz, aber ich kann meinen Schülern jetzt zumindest sagen, in welche Richtung die Erklärung geht. Insbesondere der „Wille“ des Fluids nach einem Ausgleich der Druck- und Temperaturunterschiede, der jedoch verhindert wird, lässt erahnen, weshalb sich hier überhaupt etwas tut, das dann eine Struktur bilden kann.

Vielen herzlichen Dank für die ausführliche Antwort
Ein glücklicher Physiklehrer
...die die Unklarheit über die "B"-Klassifikation behebt, sei hier ein Link plaçiert, aus dem mir hervorzugehen scheint, daß das Phänomen bekannt, aber nicht so ausreichend untersucht ist, daß man aus der "Lamellenstruktur" schon auf Oberstufen-, geschweige denn auf Berufsschulniveau Voraussagen treffen könnte.

Wenn das erstmal weiterhilft, könnte der "Ok"-Haken gesetzt werden. Ansonsten hülfe uns Spock smile

Adieu



  Profil  Quote  Link auf diesen Beitrag Link
lehrenistlernen hat die Antworten auf ihre/seine Frage gesehen.
lehrenistlernen hat selbst das Ok-Häkchen gesetzt.
Neues Thema [Neues Thema]  Druckversion [Druckversion]

 


Wechsel in ein anderes Forum:
 Suchen    
 
All logos and trademarks in this site are property of their respective owner. The comments are property of their posters, all the rest © 2001-2019 by Matroids Matheplanet
This web site was made with PHP-Nuke, a web portal system written in PHP. PHP-Nuke is Free Software released under the GNU/GPL license.
Ich distanziere mich von rechtswidrigen oder anstößigen Inhalten, die sich trotz aufmerksamer Prüfung hinter hier verwendeten Links verbergen mögen.
Lesen Sie die Nutzungsbedingungen, die Distanzierung, die Datenschutzerklärung und das Impressum.
[Seitenanfang]