Aluminium-Fallturm-Versuch


Magnetismus


Basiswissen


Eine Röhre nur aus Pappe sowie eine zweite gleichartige Röhre, die aber außen mit Aluminium umwickelt ist werden nebeneinander senkrecht in die Luft gehalten. Durch beide Röhren lässt man gleichzeitig eine starke Magnetkugel fallen. In dem Fallturm mit Aluminium dauert der Fall wesentlich länger [1].

Beobachtung


Die bremsende Wirkung des Aluminiums hängt von verschiedenen Faktoren ab. Sie ist umso größer je mehr Lagen Aluminium man um die Röhre wickelt, je größer die Kugel im Verhältnis zum Rohrdurchmesser ist, je stärker die Kugelmagnete sind und je schneller die Kugel fällt. Die physikalische Ursache ist die Induktion.

Hintergrundwissen


Das allgemeine Induktionsgesetz besagt, dass jedes sich zeitlich verändernde oder sich bewegende Magnetefeld eine Spannung induziert. Damit erzeugt auch die fallende Magnetkugel elektrische Spannung um sich herum. Dort wo dann elektrische Leiter in der Nähe sind, fließt aufgrund der Spannung auch Strom. Das ist bei Aluminium (guter Leiter) der Fall, bei Pappe (schlechter Leiter) aber nicht. Durch den Effekt geht Energie vom Fall der Kugel in den elektrischen Strom über, wodurch die Kugel Bewegungsenergie verliert (Lenzsche Regel). Damit wird sie also langsamer. Mehr zu den Grundlagen unter => elektromagnetische Induktion

Was ist ein Fallturm?


Physiker bauen oft riesige Falltürme (in den Himmel) oder Schächte (nach unten). In diesen senkrechten Röhren fällt dann ein Behälter längere Zeit ungebremst. In dem Behälter herrscht während der Falldauer Schwerelosigkeit. Ein Beispiel ist der => Fallturm Bremen

Quelle


◦ [1] Michael Kratz (Hamburg). Auf der Internseite der Firma Webcraft GmbH, Industriepark 206, 78244 Gottmadingen. September 2021. https://www.supermagnete.de/Magnetanwendungen/Alufolie-als-beruehrungsloser-Fallschirm