AFF041 Studie eines schwimmenden Körpers – Didaktische Ausrüstung – Berufsbildungsausrüstung – Fluidlaborausrüstung
1. Produkteinführung
1.1 Produktbeschreibung
In der Fluidstatik ist der Metazentrum ein wichtiger Aspekt bei der Beurteilung der Stabilität eines schwimmenden Körpers. Stabilität bezeichnet die Fähigkeit eines Schiffes, sich aus einer Schräglage wieder aufzurichten. Der Metazentrum ist der Schnittpunkt des Auftriebsvektors mit der Symmetrieachse des Schiffes bei einer bestimmten Krängung.
Die Studie „Schwimmender Körper“ dient der Untersuchung der Stabilität eines schwimmenden Körpers und der grafischen Bestimmung des Metazentrums. Zusätzlich kann der Auftrieb des schwimmenden Körpers ermittelt werden. Das Experiment ist einfach durchzuführen und eignet sich besonders für praktische Gruppenarbeiten.
Das Experiment wird in einem mit Wasser gefüllten Wassertank oder optional in einem Versuchskanal des Fluid Foundation Module durchgeführt. Als schwimmender Körper dient ein transparenter Körper mit rechteckigem Rahmenquerschnitt. Mithilfe der horizontal und vertikal verschiebbaren Gewichte lassen sich Schwerpunkt und Neigung einstellen.
Die Position der Klemmgewichte kann an der Skala abgelesen werden. Der Neigungsmesser zeigt die Neigung an.
1.2 Produktmerkmale
(1) Das Gerät ermöglicht die Untersuchung der Stabilität des Schwimmkörpers und die Bestimmung seines Metazentrums. Durch Verändern der Gewichtsposition kann der Gleichgewichtszustand des Schwimmkörpers nach einer Störung simuliert und die Lage des Metazentrums analysiert werden.
(2) Der transparente Schwimmkörper ermöglicht die visuelle Beobachtung seines Zustands im Wasser. Sein rechteckiger Rahmenquerschnitt erleichtert die Beobachtung von Schwerpunkt und Metazentrum.
(3) Ein horizontal verschiebbares Klemmgewicht dient zur Einstellung der Neigung des Schwimmkörpers und zur Simulation verschiedener Störungsbedingungen. Durch Verändern der Position des horizontalen Gewichts kann die Lage des Schwerpunkts des Schwimmkörpers angepasst werden.
(4) Ein vertikal verschiebbares Klemmgewicht dient ebenfalls zur Einstellung der Schwerpunktlage des Schwimmkörpers. Durch Verändern der Position des vertikalen Gewichts lässt sich der Gleichgewichtszustand des schwimmenden Körpers unter verschiedenen Belastungsbedingungen simulieren.
(5) Es ist mit einem Neigungsmesser ausgestattet, der den Neigungswinkel des schwimmenden Körpers anzeigt. Die Skala des Neigungsmessers ermöglicht die präzise Ablesung des Neigungswinkels.
2. Technische Daten
2.1 Technische Parameter
Masthöhe: 400 mm
Horizontale Skala: 190 mm
Vertikale Skala: 400 mm
Schwimmerhöhe: 130 mm
Winkelmesser: ±50°
Schwimmer ohne Fixgewicht: ca. 3,1 kg
Vertikales Klemmgewicht: 575 g
Horizontales Klemmgewicht: 196 g
2.2 Abmessungen und Gewicht
Abmessungen 1: 310 mm × 200 mm × 130 mm (Masthöhe 400 mm)
Gewicht 1: unter 10 kg
3. Produktkomponenten und Funktionsbeschreibung
3.1 Hauptteil
Nr. Bezeichnung
1 Vertikale Schwerpunktskala
2 Neigungsverstellschieber
3 Horizontale Neigungsverstellskala
4 Neigungsrad
5 Schwerpunktverstellblock
6 Schwimmer
4. Produktkonfiguration
Nr. Bezeichnung Menge
1 Vertikale Schwerpunktskala 1
2 Neigungsverstellschieber 1
3 Neigungseinstellung (horizontaler Skalenwert): 1
4 Neigungsrad: 1
5 Schwerpunktverstellblock: 1
6 Schwimmer: 1
5. Liste der Produktlehrversuche
(1) Untersuchung des Einflusses der Schwerpunkthöhe
(2) Untersuchung des Einflusses der horizontalen Schwerpunktposition
(3) Experimentelle Messung und theoretischer Vergleich
(4) Berechnung des Krängungswinkels basierend auf der Schwerpunktposition
login 
untersuchung.
