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TUM School of Natural Sciences
Vorlesungsbetrieb Experimentalphysik

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Rotierende Kerze

Kurzbeschreibung

Eine Kerze (am besten ein Teelicht) wird exzentrisch auf eine Drehscheibe gestellt. Damit die Kerze nicht vom Zugwind beeinflusst wird, wird ein Plexiglasbecher umgedreht über die Kerze gestellt. Damit Kerze und Becher nicht verrutschen, sollten beide als Unterlage eine Antirutschmatte erhalten. Um die Drehscheibe zum Drehen zu bringen, kann ein Experimentiermotor mit einer Übersetzung von etwa 1:16 verwendet werden. Wird die Drehscheibe gedreht, so neigt sich die Flamme nach innen zur Drehachse.

Grafik 127a1

Physikalische Erklärung

Auf die mitbewegten Gase wirken Gewichtskraft, Auftriebskraft und im rotierenden Bezugssystem der Kerze die Zentrifugalkraft. Die Gewichtskraft wirkt auf gleiche Massen (in sehr guter Näherung) gleich stark Richtung Erdmittelpunkt. Die Zentrifugalkraft wirkt ebenfalls auf gleiche Massen (in guter Näherung) gleich stark von der Drehachse weg radial nach außen. Die Auftriebskraft wirkt auf gleiche Dichten gleich stark entgegen der Resultierenden aus Gewichtskraft und Zentrifugalkraft. Da kältere Gase dichter sind als wärmere, erfahren die wärmeren Gase (i.e. Verbrennungsgase) mehr Auftrieb und wandern in Richtung der Auftriebskraft näher an die Drehachse.

Grafik 127a1

Betriebsanweisungen: Elektrogeräte, drehende Teile

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