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Flammrohr

Allgemein

Brennbares Gas strömt in ein geschlossenes Metallrohr, in das auf der Oberseite Löcher in gleichen Abständen über die gesamte Länge des Rohres gebohrt worden sind. Durch einen am Ende des Rohres eingesetzten Lautsprecher wird das Gas im Rohr zu Schwingungen angeregt. Bei diskreten Frequenzen bildet sich eine stehende Welle aus, die sich in Form von Druckknoten und Druckbäuchen in der Flammenhöhe abbildet. Am festen Ende des Rohres, wo ein Knoten der Bewegung liegt, ist also ein Druckbauch vorhanden:

 

An den Druckmaxima strömt mehr Gas durch die Löcher als an den Druckknoten, sodaß die Flammen an den Druckmaxima eine maximale Höhe erreichen. Da auf beiden Seiten eines Schwingungsknotens in einer stehenden Welle im Gas die Gasteilchen immer in entgegengesetzten Richtungen schwingen (Phasendifferenz Pi), liegen hier die Orte größter Druckänderung. Die stehende Druckwelle ist daher um lambda 1/2 gegen die stehenden Schwingungsamplitudenwelle versetzt." (Demtröder Experimentalphysik 1)C2404bild03.JPG

Bilder

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Brennbares Gas strömt in das Rohr und wird durch Schallwellen in Schwingungen versetzt.

 

 

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Der Dozent kann wie ein Dirigent den Austritt des Gases und damit die Flammen steuern.

 

 

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Versuchsaufbau

 

 

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Aufbau

 

 

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Das Flammrohr lässt sich auch mit einer Klaviatur auf einem Tablet steuern.

 

 

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Mithilfe eines Tablets kann Musik eingespielt werden.

 

 

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Erklärung des Phänomens (Demtröder)

 

Video

Durchführung

Material:

Flammrohr auf Standvorrichtung (Zwischenlabor)
Gasflasche (Zwischenlabor)
Frequenzgenerator Steinegger (Sammlungsraum Schrank 31 Regal d)
Theremin (optional, Sammlungsraum neben Schrank 15)
Tablet (optional, privat)
Mikrofon ELA-Anlage (Hörsaal Audioschrank)

Durchführung:

Am Druckminderer der Gasflasche einen Gasdruck von ca. 1.2 bar einstellen bzw. eingestellt lassen!! Das Absperrventil auf den eingezeichneten Bereich - zeigt nach oben - öffnen und nach kurzer Zeit das austretende Gas entzünden. Wenn die Flammen mit konstanter moderater (laminar) Höhe brennen, Frequenzgenerator mit passender Ausgangsamplitude einschalten und die Frequenz hochfahren. Amplitude des Signales muss zu jeder Frequenz angepasst werden. Höhere Frequenzen - höhere Amplitude. Darauf achten, dass jeder Luftzug das Flammenbild schnell zerstört, also während des Betriebes nicht vor oder hinter dem Rohr bewegen.
Passende Frequenzen: 250/300/380/420/480/530/600 Hz usw.

Hinweise:

Sollte kein Gasfluss hörbar sein, muss der kleine Knopf an der Schlauchbruchsicherung eingedrückt werden!
Die Amplitude nicht zu hoch einstellen, da sonst der Lautsprecher zerstört werden könnte. Wenn der Ton verzerrt klingt, unbedingt die Amplitude reduzieren.

Sicherheitshinweise:

Rauchmelder ausschalten!!

Dokumente

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#tags

C 24.4, Gasorgel, Flammrohr, Gas, Dirigent, Somewhere over the Rainbow, Wow-Effekt, Theremin
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