{"id":1586,"date":"2013-11-10T12:38:47","date_gmt":"2013-11-10T10:38:47","guid":{"rendered":"http:\/\/www.gedichtladen.de\/blog\/?p=1586"},"modified":"2023-12-08T23:00:24","modified_gmt":"2023-12-08T21:00:24","slug":"kolumne-kw45-jugend-forscht","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gedichtladen.de\/blog\/archive\/1586","title":{"rendered":"Kolumne KW45 &#8222;Jugend forscht&#8220;"},"content":{"rendered":"<p><strong>Jugend forscht<\/strong><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Eigentlich sollten sich alle Jugendlichen mit Energiefragen besch\u00e4ftigen, wenn es nach den Juroren geht. Wenn man dann aber ein Thema hat wie Energie aus Flugl\u00e4rm, ist das Thema nun wieder bei weitem zu heikel, als dass man es ernsthaft pr\u00e4mieren w\u00fcrde. Dabei brachte dieses Projekt aus der vorigen Saison immerhin zutage, wie man aus Schallmessungen auf die abgestrahlte Schallleistung eines Jets schlie\u00dfen kann und dass bei ziemlich gesundheitsgef\u00e4hrdenden Schallpegeln, die involvierte winzige Energie dann zumindest sichtbar gemacht werden kann. Sie reichte gerade mal aus, um eine Diode zum Leuchten zu bringen, aber immerhin kann das f\u00fcr ein elektronisches Ger\u00e4t ein ernstzunehmender Energiebeitrag sein.<\/p>\n<p>\nUm Schallerzeugung geht es auch bei dem neuen Projekt. Manche Bauteile f\u00fchren ja winzige Schwingungen aus, die durchaus auch im h\u00f6rbaren Bereich liegen k\u00f6nnen, aber deren Intensit\u00e4t so gering ist, dass man sie mit dem Ohr nicht wahrnehmen kann. Mit einem Mikroskop zum Beispiel kann man solche Schwingungen in ein optisches Wechselsignal \u00fcbersetzen, dass sich elektronisch verst\u00e4rken l\u00e4sst und wieder in das Bauteil einkoppeln, so dass sich der Effekt verst\u00e4rkt und wird so zu einem Musikinstrument.<\/p>\n<p>\nModerne CAD Programme k\u00f6nnen solche Eigenfrequenzen berechnen, aber ein praktisches Pr\u00fcfverfahren ist dem immer \u00fcberlegen und gibt verl\u00e4sslichere Werte. Als Faustregel kann man sich merken, dass je dicker und k\u00fcrzer ein Bauteil ist, seine Eigenfrequenz desto h\u00f6her liegt. Nat\u00fcrlich spielen auch Materialeigenschaften eine Rolle, die sich im Elastizit\u00e4tsmodul ausdr\u00fccken. Je h\u00f6her dieser ist, desto steifer ist ein Material und f\u00fchrt ebenfalls zu einer Erh\u00f6hung der Eigenfrequenz. Im einfachsten Fall kann man Glas verwenden und seine Transmissionseigenschaften nutzen. Glas als eine erstarrte Schmelze hat keine idealen elastischen Eigenschaften, aber um die Sache erst einmal prinzipiell zu untersuchen, ist es ausreichend. Jeder kennt vielleicht den feinen Klang von Glasgl\u00f6ckchen an einem Weihnachtsbaum.<\/p>\n<p>\nWir w\u00fcrden gern unter den Weihnachtsbaum eine kleine Apparatur legen, die diesen Klang von Glas noch besser h\u00f6rbar macht, weil er elektronisch verst\u00e4rkt wird. Auch bei uns erfolgt eine R\u00fcckkopplung des akustischen Signals in den Glask\u00f6rper und so kann aus einem T\u00f6nchen ein anhaltender Laut werden, der f\u00fcr eine Messung verwendet werden kann.<\/p>\n<p>\nMuss man sich da verbiegen und einen Bezug zur Energieproblematik herstellen? Man wei\u00df ja, dass bei Turbinen die Schwingungsproblematik eine gro\u00dfe Rolle spielt und letztlich \u00fcber die Lebensdauer entscheidet. Je mehr Ger\u00e4usche diese macht, desto mehr Bauteile befinden sich in Schwingung und die f\u00fchren zur Material\u00aderm\u00fc\u00addung und letztendlich zum Ausfall. Die optische Messung er\u00f6ffnet also auch hier ein Feld, das tats\u00e4chlich etwas mit der Energieerzeugung zu tun hat und tr\u00e4gt zur technischen Perfektionierung von Konstruk\u00adtionen bei.<\/p>\n<p>\nEs ist erfreulich, dass sich immer noch eine, wenn auch fast verschwindende, Anzahl von Sch\u00fclern solchen technischen Problemstel\u00adlungen widmet und man kann sich nur w\u00fcnschen, dass das auch den notwendigen R\u00fcckenwind findet.<\/p>\n<p>\n<em>C.R. im Waltersdorfe 9.11.2013<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Jugend forscht &nbsp; Eigentlich sollten sich alle Jugendlichen mit Energiefragen besch\u00e4ftigen, wenn es nach den Juroren geht. 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