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Kurzfilm
Nino reibt die Scheibe mit seinen Händen warm, dann klappt er die
gewölbte Seite und legt die Scheibe so auf den Boden, dass die
gewölbte Seite oben ist. Sobald die Scheibe genügend abgekühlt ist,
springt sie in die Luft.
Damit die Scheibe genügend warm wird, muss fest gerieben
werden. Mit kalten Händen oder in kalter Umgebung ist das fast nicht
möglich. Also Ruhe bewahren, Tee trinken und Hände oder auch direkt
die Scheibe am Tee wärmen.
(Hinweis: die jetzt von mir verkauften Scheiben fliegen ca. 30 cm hoch. Jene im Film fliegen etwas höher.)
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20110104_125459_reiben.avi |
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Kurzfilm
Die Scheiben werden mit einer Wärmeflasche aufgewärmt. Die
aufgewärmten Scheiben werden umgekippt und auf den Boden gelegt.
(Hinweis: die jetzt von mir verkauften Scheiben fliegen ca. 30 cm hoch. Jene im Film fliegen etwas höher.)
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20110104_123504_bettflasche.avi |
(Hinweis: die jetzt von mir verkauften Scheiben fliegen ca. 30 cm hoch. Jene im Film fliegen etwas höher.) |
20110104_123759_bettflasche.avi |
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Kurzfilm
(Hinweis: die jetzt von mir verkauften Scheiben fliegen ca. 30 cm hoch. Jene im Film fliegen etwas höher.)
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20110104_124709_staffel.avi |
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Kurzfilm
Erwärmte und umgekippte Scheiben werden in kaltes Wasser fallen
gelassen. Im Wasser kippen sie sofort wieder in die
"Kaltstellung".
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20110104_130222_kaltes_wasser.avi |
Theorie
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Bimetall ist ein Verbund von zwei Blechen mit unterschiedlichem
Wärmeausdehnungskoeffizient. Die hier angebotene Bimetallscheibe
besteht aus Stahl und Invar. Invar hat mit seinem hohen Nickelgehalt
eine kleine Wärmeausdehnung im Vergleich zu Stahl.
Weil das Stahlblech und das Invarblech fest miteinander verschweisst
sind, biegt sich das Blech je nach Temperatur auf die eine oder die
andere Seite.
Die hier angebotene Scheibe ist nicht nur einfach eine
Bimetall-Blechscheibe. Die Scheibe ist mechanisch vorgespannt und zeigt
alleine dadurch eine Wölbung. Bei Raumtemperatur kann die Scheibe daher
hin und her "geschnappt" werden. Ganz ähnlich wie bei einem
"Klickfrosch".
(Hinweis: diese Werte habe ich mit einer früheren Version von Sprungscheiben gemessen)
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Wärmeausdehnungskoeffizient einer Eisen-Nickel-Legierung in Abhängigkeit vom Nickelgehalt
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Das nebenstehende Diagramm zeigt die Erwärmung und anschliessende
Abkühlung einer Bimetallsprungscheibe. Beim Erwärmen einer kalten
Scheibe bleibt die Wölbung bis zur oberen Grenztemperatur TGO
unverändert. Hier klappt die Wölbung plötzlich auf die andere Seite
und bleibt auch bei weiterer Erwärmung unverändert. Beim Abkühlen
hingegen klappt die Wölbung erst bei der unteren Grenztemperatur TGU
wieder zurück und bleibt auch beim weiteren Abkühlen unverändert.
Zwischen den beiden Grenztemperaturen TGO und TGU hat die Scheibe zwei
stabile Zustände, sie ist bistabil. In diesem bistabilen Bereich kann
durch eine zusätzliche äussere Krafteinwirkung die Wölbung sowohl auf
die eine als auch auf die andere Seite gedrückt werden.
(Hinweis: diese Werte habe ich mit einer früheren Version von Sprungscheiben gemessen)
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Laborversuch
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(Hinweis: diese Werte habe ich mit einer früheren Version von Sprungscheiben gemessen)
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Kurzfilm
Messung der oberen Grenztemperatur einer Scheibe. Die Scheibe wird
langsam erwärmt. Bei 104.5 °C springt die Scheibe.
(Beim Reiben mit den Fingern wird die obere Grenztemperatur
natürlich nicht erreicht. Die Scheibe wird beim Reiben lediglich über
die untere Grenztemperatur erwärmt und dann mit Kraft gekippt.)
(Hinweis: diese Werte habe ich mit einer früheren Version von Sprungscheiben gemessen)
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20110104_134727_heiss2.avi |
(Hinweis: diese Werte habe ich mit einer früheren Version von Sprungscheiben gemessen) |
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Kurzfilm
Messung der unteren Grenztemperatur einer Scheibe. Die Scheibe wurde
erwärmt und umgekippt. Beim unterschreiten der unteren Grenztemperatur
springt sie. Angezeigt wird die Temperatur der Wärmeplatte. Für eine
sehr genaue Messung der Grenztemperaturen muss die Bimetallscheibe
(nicht so wie im Kurzfilm) thermisch besser mit der Wärmeplatte
gekoppelt sein. Liegt die Scheibe einfach nur auf einer Wärmeplatte, so
hat sie wegen Wärmeabstrahlung und wegen Konvektion eine tiefere
Temperatur als die Wärmeplatte. Dafür ist sie gut sichtbar :)
Die genaue Einstellung der unteren Grenztemperatur ist alles
andere als trivial. Weil solche Scheiben unter anderem in Thermostaten
so Verwendung finden, existiert in diesem Bereich viel KnowHow.
(Hinweis: diese Werte habe ich mit einer früheren Version von Sprungscheiben gemessen)
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20110104_134727_kalt.avi |
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