Akustik

Zentrifugalpumpe

Themen: • Untersuchung von strömenden Flüssigkeiten mit Hilfe von Ultraschallwellen • Experimente zum Doppler-Gesetz • Messung von Strömungsgeschwindigkeiten • Nachweis von laminaren und turbulenten Strömungen • Experimente zur Kontinuitätsgleichung, zur Bernoulli’schen Gleichung (statischer und dynamischer Druck) und zum Gesetz von Hagen-Poiseuille (Strömungswiderstand) Flüssigkeitspumpe mit konstanter stufenlos regelbarer Flussgeschwindigkeit für die Untersuchung von Strömungsphänomenen bei laminarem Strömungsprofil. Verfügt über zwei 3/8"-Steckverbinder zum Anschluss des Strömungskreislaufes (U10002) oder des Armphantoms (1012880). Anzeige zwischen Drehzahl und Fluss umschaltbar. Die Flussanzeige kann entsprechend dem Flusswiderstand kalibriert werden. Für Dopplersonografische Experimente am Armphantom kann die Pumpe auf pulsierenden Fluss (Simulation des Herzschlages) mit variabler Pulsfrequenz umgeschaltet werden. Dadurch wird die Ableitung typischer Ultraschallsignale der Gefässdiagnostik möglich. Anschlüsse: 2 x 3/8“ Max. Fluss: 6 l/min Anzeige: LCD Netzanschlussspannung: 90 … 230 V, 50/60 Hz

Winkel für Glasrohr d = 44 mm

Funktion und Verwendung Bestandteil des Schülermonochord-Bausatzes 13289-15

Variables g-Pendel mit Cobra SMARTsense

Variables g-Pendel

Prinzip Untersucht wird das Schwingungsverhalten eines Pendels (Stangenpendel) bei unterschiedlichen Schwingungsdauern und somit unterschiedlich großer Wirkung der Erdbeschleunigung. Das verwendete Pendel ist so konstruiert, dass seine Schwingungebene zunehmend von einer vertikalen - in eine horizontale Position gedreht werden kann. Der Winkel F, der die Abweichung der Schwingungsebene von ihrer normalen vertikalen Position angibt, kann hierbei an einer Skala abgelesen werden. Aufgaben 1. Messung der Schwingungsdauer des Pendels als Funktion des Neigungswinkels F der Schwingungsebene bei zwei unterschiedlichen Pendellängen. 2. Graphische Analyse der gemessenen Zusammenhänge und Vergleich mit den theoretischen Kurven, die mit dem Messwert bei F = 0 standardisiert worden sind. 3. Berechnung der effektiven Pendellänge l für die angenommene Erdbeschleunigung. Vergleich dieses Wertes mit dem Abstand zwischen dem Drehpunkt des Pendels und dem Schwerpunkt des Pendelgewichtes. 4. Auf der Mondoberfläche beträgt die "Mondbeschleunigung" gm lediglich 16,6 % der Erdbeschleunigung. Berechne den Winkel F, der beim Versuchsaufbau eingestellt werden muss, damit der Pendel so schwingt, als schwinge er in senkrechter Position auf dem Mond und nimm die Anpassung am Versuchsaufbau vor. Vergleiche die gemessene Schwingungsdauer mit der erechneten.

Untere und obere Hörgrenze

Prinzip Das menschliche Ohr registriert tiefe und hohe Töne, leise und laute Töne. Gibt es Grenzen oder können wir beliebig hohe und beliebig tiefe Töne hören? In diesem Experiment lernen die Schüler, dass das menschliche Ohr nur in einem begrenzten Frequenzintervall Schall wahrnehmen kann. Sie bestimmen dazu die untere und obere Hörgrenze, indem sie Töne mit der Software measure Acoustics erzeugen. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettlösung mit insgesamt 22 Versuchen zu den Themen Schallerzeugung, -ausbreitung und -wahrnehmung, Schwingungen und Wellen • Besonders geeignet für den Einstiegsthema in die Physik im Allgemeinen • Mit anschaulichem Schülerarbeitsblatt • Mit detaillierten Lehrerinformationen • Besonders geeignet bei knapper Zeitplanung, da minimale Vorbereitungszeit

Ungänzeortung

Prinzip An einem Testkörper mit unterschiedlichen Typen von Ungänzen werden verschiedene Ultraschall-Ortungstechniken angewandt. Dabei wird zunächst durch Abscannen des Prüfkörpers untersucht, welche Ortungstechnik für welche Typen von Fehlern in Frage kommt. Anschließend wird für jede Ungänze der Signal-Rausch-Abstand jeweils für einen Winkelprüfkopf und einen Normalprüfkopf ermittelt. Die Ergebnisse werden hinsichtlich der Auswahl der richtigen Ortungstechnik für eine spezielle Prüfaufgabe diskutiert. Vorteile • Komplett-Echoskopie-System inkl. Testobjekte zur Durchführung verschiedener NDT-Methoden • Mit dem selben System können auch Winkelkopfprüfung und TOFD durchgeführt werden • Darstellung der Messwerte wie bei einem diagnostischen System

Ultraschalluntersuchungen am Brust Dummy

Prinzip Dieser Versuch beschreibt eine typische Anwendung des Ultraschalls in der medizinischen Diagnostik. An einem realistischen Brustmodell soll ein gutartiger Tumor diagnostiziert und mit dem Ultraschall-Schnittbildverfahren lokalisiert und vermessen werden. Vorteile • Idealer Versuch für Medizinstudenten im Vorklinikum: lebensnahe Brustkrebsuntersuchung am Brustphantom • Das im Versuch verwendete Echoskop ist auch für andere medizinisch relevante Versuche geeignet wie A-Bild, B-Bild und Ultraschalltomographie • Darstellung wie bei einem diagnostischen System

Ultraschalltechographie (B-Bild)

Prinzip Mit Hilfe des Echoskops werden an einem einfachen Untersuchungsobjekt die Grundlagen des Ultraschallschnittbild-Verfahrens (B-Bild) veranschaulicht. Dabei werden die Besonderheiten bei der Bildqualität von Ultraschallschnittbildern wie Schallfokus, Ortsauflösung, und Abbildungsfehler etc. diskutiert. Vorteile • Spannender Versuchsaufbau für die Vermittlung der Grundlagen der Ultraschall-Bildgebung • Abwechslungsreicher Versuch, der aus mehreren Teilversuchen besteht • Derselbe Versuchsaufbau erlaubt auch die Darstellung des A-Bildes • Versuchsaufbau aufrüstbar, um weitere Experimente für die medizinische Bildgebung und für Echoskopieanwendungen in der Werkstoffkunde durchzuführen • Ausführliche Versuchsbeschreibung verfügbar

Ultraschallsonde 4 MHz GS200

Ultraschallsonde für Untersuchungen mit maximaler Tiefenauflösung bei geringerer Eindringtiefe, 16 mm Piezokeramik-Scheibe in vergossenem Metallgehäuse, Schallanpassung an Wasser/Acryl, 1 m Kabel mit frequenzkodiertem Snap-In- Stecker. Abmessungen:        65 mm x 27 mm Ø Verwendung:           mit Ultraschall-Echoskop GS200

Ultraschallsonde 4 MHz für 13924-99, 13926-99

Funktion und Verwendung Die  4 MHz-Sonden zeichnen sich durch ein extrem kurzes Ausschwingverhalten und damit höchstes axiales Auflösungsvermögen aus. Sie kommen insbesondere dort zum Einsatz, wo sehr kleine Strukturen aufgelöst werden. Vorteile • Die Ultraschallsonden zeichnen sich durch hohe Schallintensität und kurze Schallimpulse aus. Damit sind sie besonders für den Impuls-Echo-Betrieb geeignet. • Alle Sonden haben ein robustes Metallgehäuse und sind an derSchallfläche wasserdicht vergossen. • Die Sonden werden mit dem Spezialstecker zur Sondenerkennung geliefert.

Ultraschallsonde 2 MHz GS200

Ultraschallsonde für Untersuchungen mit mittlerer Eindringtiefe und mittlerer Tiefenauflösung, 16 mm Piezokeramik-Scheibe in vergossenem Metallgehäuse, Schallanpassung an Wasser/Acryl, 1 m Kabel mit frequenzkodiertem Snap-In- Stecker. Abmessungen:        65 mm x 27 mm Ø Verwendung:           mit Ultraschall-Echoskop GS200

Ultraschallsonde 2 MHz für 13924-99, 13926-99

Funktion und Verwendung Die 2 MHz-Sonden sind für ein besonders breites Einsatzgebiet geeignet. Auf Grund der höheren Frequenz ist das axiale und laterale Auflösungsvermögen deutlich größer als bei den 1 MHz-Sonden. Hingegen ist die Dämpfung für 2 MHz bei den meisten Materialien noch nicht zu groß, so dass Untersuchungsgebiete in mittlerer Tiefe noch problemlos erreicht werden können. Insbesondere eignen sich diese Sonden auch für Untersuchungen an medizinischen Objekten und als Ultraschall Doppler-Sonden. Vorteile • Die Ultraschallsonden zeichnen sich durch hohe Schallintensität und kurze Schallimpulse aus. Damit sind sie besonders für den Impuls-Echo-Betrieb geeignet. • Alle Sonden haben ein robustes Metallgehäuse und sind an derSchallfläche wasserdicht vergossen. • Die Sonden werden mit dem Spezialstecker zur Sondenerkennung geliefert.