Versuche

Versuche

Vorstellung von innovativen Versuchsideen

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Im Folgenden werden neue Versuchsideen vorgestellt, die erprobt und gut dokumentiert sind. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an die angegebenen Adressen.

DMS-Spannungswaage zur Messung von Kraft und Arbeit im elektrischen Feld

Ein Versuch der Universität Bremen.

Mit Hilfe eines Biegebalkens an dem vier Dehnmessstreifen, von denen zwei auf der Unterseite und zwei auf der Oberseite angebracht sind, und einer Vollbrückenschaltung wird eine elektrische Waage aufgebaut.

Ein Schwerpunkt des Versuchs ist der Aufbau der Waage mit Vollbrücke, die mit zusätzlichen Potentiometern sehr empfindlich abgeglichen werden soll.

Die Waage wird benutzt, um die Coulombkraft zwischen Kondensatorplatten in Abhängigkeit von der angelegten Hochspannung und in Abhängigkeit vom Plattenabstand zu vermessen.

 
Kontakt:
Physikalische Praktika der Universität Bremen
Fachbereich 1
Otto-Hahn-Allee 1
28359 Bremen
Tel.: 0421 / 21 86 27 29

https://www.uni-bremen.de/physika/

 

 

Abriebfreie Wirbelstrombremse

Ein Versuch der Universität Bremen

Drehbar gelagerte Scheiben aus verschiedenen Materialien (Kupfer, Alu, Stahl, Messing) werden über ein Seil mit einem ablaufenden Gewicht beschleunigt. Die Scheiben befinden sich z.T. zwischen den Polschuhen eines Elektromagneten, so dass dort in den Scheiben Wirbelströme erzeugt werden, deren Magnetfeld mit dem äußeren Magnetfeld wechselwirkt, so dass die Scheibenbewegung abgebremst wird. Die sich nach kurzer Zeit einstellende gleichförmige Drehbewegung der Scheiben lässt sich gut messen und gestattet die Berechnung der Leitfähigkeiten des entsprechenden Scheibenmaterials.

Kontakt:
Physikalische Praktika der Universität Bremen
Fachbereich 1
Otto-Hahn-Allee 1
28359 Bremen
Tel.: 0421 / 21 86 27 29

https://www.uni-bremen.de/physika/

Optische Geräte und deren Physik

Ein Versuch von der Philipps-Universität Marburg

physik-optischer-geraete.png
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In diesem Versuch wird zuerst mit der Brennpunktgleichung der Zusammenhang zwischen den physikalischen Größen Brechkraft, Brennweite, Gegenstandsweite und der Bildweite am Beispiel des Fotoapparates und des Bildprojektors untersucht.
Mit der Materialgleichung für dünne Linsen wird gezeigt, dass das menschliche Auge durch die Veränderung seiner Radien die Brennweite verändert, so dass auf der Netzhaut ein scharfes Bild entsteht.
Diese Gleichung bildet den Zusammenhang zwischen der physikalischen Grundlage und der biologischen Anwendung, dem menschlichen Auge, bei dem die Brennweite durch die Variation des Radius verändert wird. Danach wird auf Linsensysteme mit zwei Linsen übergegangen und dabei werden experimentell die Wirkungsweisen von Brillen und Variooptiken untersucht. 

Im nächsten Versuchsteil werden reelle Bilder weiterverarbeitet. So werden die physikalischen Wirkungsweisen des Keplerschen und des terrestrischen Fernrohres sowie des Mikroskops dargestellt.

Optische Bestimmung der Taupunkttemperatur

Ein Versuch der Universität Bremen.

Ein gefalteter Strahlengang aus Lampe, Linse, Peltier-gekühltem Spiegel und Detektor muss aufgebaut und optimiert werden, so dass bei beschlagenem Spiegel (Test durch Anhauchen) eine signifikant geringere Intensität registriert wird. Ein auf dem Spiegel befindlicher Temperaturfühler (PT 1000) und der Detektor (Solarzelle) müssen an AD-Wandler angeschlossen und kalibriert werden.

Zusätzlich muss das Peltierelement in Betrieb genommen werden. Die Spiegeltemperatur und die Lichtintensität werden beim Abkühlen des Spiegels aufgezeichnet, so dass die Taupunkttemperatur und daraus die Luftfeuchte bestimmt werden können. Bei diesem thermodynamischen Versuch müssen zusätzlich Kenntnisse aus Optik, Elektrik und Messwerterfassung angewendet und vernetzt werden. Die Messung geht schnell, Aufbau und Justierung erfordern die meiste Zeit. Handwerkliche Fähigkeiten und experimentelles Geschick werden erlernt.

taupunkt.png
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Spiegel mit Peltier-Element


Kontakt:
Physikalische Praktika der Universität Bremen
Fachbereich 1
Otto-Hahn-Allee 1
28359 Bremen
Tel.: 0421 / 21 86 27 29
https://www.uni-bremen.de/physika/

Polytropenexponenten von 1-, 2- oder mehr-atomigen Gasen mittels „Kappa-Schaukel“

Ein Versuch der Universität Bremen.

Die Messung des Adiabatenkoeffizienten nach Clement-Desormes mit 10l-Weinballon, Gummihandpumpe und Quecksilberbarometer ist äußerst mühsam. Der Polytropenkoeffizient kann effektiver und zeitgemäßer mit einer Luftfeder bestimmt werden. Verwendet wird die vom Bremer Praktikumsteam erstmals entwickelte, inzwischen vielerorts nachgenutzte Anordnung, bestehend aus einer 500 ml-Glasspritze. Diese wirkt als Gasfeder, wenn der Kolbenstempel kurz angeschlagen und das Gas adiabatisch komprimiert wird. Der mit einem Nd-Magneten versehene Kolben und die außen am Zylinder angeordnete verschiebbare Spule gestatten die Aufzeichnung der gedämpften Schwingung bei verschiedenen Füllvolumina mittels Speicheroszilloskop. Aus der Periodendauer ergibt sich recht genau der Polytropenkoeffizient des verwendeten ein-, zwei- oder mehratomigen Gases.  Der Gasaustausch ist wenig aufwändig, so reicht ein mit z.B. Argon gefüllter Luftballon für fünf Experimentierplätze aus.

Bei diesem thermodynamischen Versuch müssen Kenntnisse aus verschiedenen Gebieten verknüpft und verschiedene Messtechniken angewendet werden. 

kappa-schaukel.png
kappa-schaukel.png

Kontakt:

Physikalische Praktika der Universität Bremen
Fachbereich 1
Otto-Hahn-Allee 1
28359 Bremen
 
Tel.: 0421 / 21 86 27 29
 

Faraday-Rotation und spezifische Elektronenladung

Ein Versuch der Universität Bremen.

faraday-rotation1.jpg
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Dieses Experiment wurde im Rahmen eines Projekts der Lehrmittelkommission, der DPG und der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung an verschiedenen Einrichtungen (Hochschulen und Schülerlabore) evaluiert und optimiert (siehe [1]).

Das Experiment beweist, dass die Elektronen für die optischen Eigenschaften, hier die von Glas, verantwortlich sind. Die Zeeman-Aufspaltung einer Resonanzlinie eines dielektrischen Mediums im axialen Magnetfeld führt auch im transparenten Bereich weitab von der Resonanz zu unterschiedlichen Brechungsindizes für links- und rechtszirkular polarisiertes Licht. Diese magnetfeldinduzierte Doppelbrechung resultiert in einer Drehung der Polarisationsebene von polarisiertem Licht und ist bekannt als Faraday-Rotation. Die kleinen Drehwinkel werden im Versuch bei verschiedenen Wellenlängen mittels eines Modulationsverfahrens sehr genau gemessen, wobei als Lichtquellen LEDs verwendet werden. Aus den Abhängigkeiten der Verdet-Konstanten von Flussdichte und Wellenlänge können effektive Oszillatormasse und die Dichte der Dispersionselektronen, die für die optischen Eigenschaften verantwortlich sind, bestimmt werden. Der Versuch wurde für Physikpraktika entwickelt, ist aber in reduzierter Form auch für Schülerlabore und Leistungskurse geeignet. Zusätzlich kann sehr eindrucksvoll die Informationsübertragung (z.B. Musik) über einen Laserstrahl durch Polarisationsmodulation gezeigt werden.

Kasten_extended__10_19.jpg
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Baukasten

Der Versuch ist (1) als Baukasten konzipiert und enthält nur die für die Faraday-Rotation notwendigen Zusatzteile und ist aber (2) auch als Komplettversuch verfügbar. Die Variante (1) kann zeitweise ausgeliehen werden.

Kontakt:
Physikalische Praktika der Universität Bremen
Fachbereich 1
Otto-Hahn-Allee 1
28359 Bremen
Tel.: 0421 / 21 86 27 29

https://www.uni-bremen.de/physika/

[1]

I. Rückmann und P. Schaller, „Neuen Experimenten auf der Spur,“ Physik Journal, pp. 31-34, 06 2019.

 

Farbaddition und -subtraktion mittels Farbschatten

Schattenbilder bei Beleuchtung mit farbigem Licht. Ein am Simon-Marius-Gymnasium Gunzenhausen entstandenes Experiment.

farbschatten-schmuck.jpg
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Die gesamte Experimentierphase läuft im abgedunkelten Unterrichtsraum ab. Als Lichtquellen werden zwei verschiedenfarbig (rot und grün) leuchtende LCD-Farbdisplays eingesetzt. Zusätzlich wird ein undurchsichtiger Körper (Metall-Schraube, Kreidestück etc.) verwendet, der von diesen Lichtquellen beleuchtet wird. Die LCD-Displays werden so positioniert, dass sie den undurchsichtigen Körper aus unterschiedlichen Winkeln beleuchten. Zunächst wird der Körper nur jeweils von einem der Displays angestrahlt und die Beobachtung („schwarzer“ Schatten hinter dem Körper) notiert. Anschließend werden beide Displays eingeschaltet und sowohl dem Überlappungsbereich der beiden Lichtquellen (Mischfarbe gelb) als auch den entstehenden Halb- und Kernschattenbereichen („schwarzer Kernschatten“, ein „dunkelroter“ und ein „dunkelgrüner“ Halbschatten) besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Alle beobachteten Phänomene werden in geeigneter Weise protokolliert.

Die Erklärung wird mit den Lernenden erarbeitet. Als Unterstützung kann hierbei eine GeoGebra-Datei dienen, mit deren Hilfe das Experiment in der Simulation nachempfunden werden kann. Hierbei wird auf das vor dem Experiment im Unterricht vermittelte Wissen zu additiver Farbmischung (vertieft im Informatikunterricht an Hand RGB-Farbschema) sowie dem Phänomen Halb- und Kernschatten (auch verankert im Zusammenhang mit Sonnen- und Mondfinsternissen) zurückgegriffen.

Kontakt:

Dr.-Ing. Ulrich Kiesmüller
Simon-Marius-Gymnasium Gunzenhausen
Simon-Marius-Straße 3
91710 Gunzenhausen

www.simon-marius-gymnasium.de

Zusatzmaterialien (im PDF als Anhang schon enthalten):

Selektive Reflexion

Ein am Simon-Marius-Gymnasium Gunzenhausen entstandenes Experiment.

selektive_Reflexion.png
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In den Boden einer leeren Pappschachtel schneidet man ein rechteckiges Loch mit vorgegebenen Abmessungen (Länge und Breite des LCD-Displays). Außerdem wird in eine der kleinen Begrenzungsseiten ein Beobachtungsloch gebohrt. Anschließend werden Legosteine in verschiedenen Farben (einzeln oder zusammengesteckt) in die Schachtel gelegt. Der Deckel wird geschlossen und die Schachtel auf diesen gestellt. So wird am besten das Eindringen von Streulicht verhindert. Anschließend wird ein Arduino-LCD-Display bündig in die ausgeschnittene Öffnung gesteckt. Auf den Arduinos befindet sich ein (vorher im Informatikunterricht programmiertes) Programm, welches das LCD-Display im ständigen Wechsel in verschiedenen Farben leuchten lässt. Damit werden im Innenraum der Schachtel die verschiedenfarbigen Legosteinen mit wechselnden Farben beleuchtet. Man beobachtet die Legosteine durch das Beobachtungsloch der Schachtel und achtet hierbei auf die wahrzunehmenden Farben der Legosteine. Die Farbeindrücke je nach Farbe des beobachteten Legosteins und des eingestrahlten Lichts werden in eine Beobachtungstabelle eingetragen.

Besonders interessant sind hierbei die Beobachtungen von gelben Steinen bei blauer Beleuchtung, blauen Steinen mit gelber Beleuchtung, roten Steinen mit grüner Beleuchtung und grünen Steinen bei roter Beleuchtung (Komplementärfarben).

Die Erklärung (selektive Reflexion) wird mit den Lernenden erarbeitet. Hierbei wird auf das vor dem Experiment im Unterricht vermittelte Wissen zu additiver Farbmischung (vertieft im Informatikunterricht an Hand RGB-Farbschema) und dem Reflexionsgesetz der Strahlenoptik zurückgegriffen.

Innovativ ist insbesondere der enge Fächerübergriff Physik-Informatik (z. B. Bayern: Natur und Technik 7) sowie das selbstständige Experimentieren im kompletten Klassenverband durch junge Lernende (7. Jahrgangsstufe). Hilfsmittel für physikalische Experimente werden im Informatikunterricht vorbereitet und dann in Physikstunden eingesetzt.

Kontakt:

Dr.-Ing. Ulrich Kiesmüller
Simon-Marius-Gymnasium Gunzenhausen
Simon-Marius-Straße 3
91710 Gunzenhausen

www.simon-marius-gymnasium.de

Chaotischer Drehschwinger

Ein Versuch der Universität Greifswald

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Der Versuch dient der Veranschaulichung einer Vielzahl von Bewegungsphänomenen nichtlinearer dissipativer Systeme, wie zum Beispiel die Existenz von periodischen und chaotischen Attraktoren sowie periodenverdoppelnde Bifurkationen auf dem Weg (im Parameterraum) zum Chaos. Quantitative Messungen beziehen sich vor allem auf die Systemidentifikation (Parameterbestimmung). Der zentrale Teil des Versuchsaufbaus besteht aus einem Stabmagneten mit dem magnetischen Dipolmoment m und dem Trägheitsmoment J. Er ist im Zentrum einer Helmholtz-Spule drehbar gelagert. Durch diese wird ein harmonisch veränderlicher elektrischer Strom (mit Gleichanteil) geleitet, wodurch am Ort des Magneten eine entsprechend veränderliche magnetische Flussdichte vom Betrag B(t) = B₀ + B₁ cos ωt entsteht und schließlich der Magnet zu Drehschwingungen (parametrisch) angeregt werden kann. Die nichtlineare Bewegungsgleichung für den Auslenkwinkel x lautet,

Jẍ = -mB(t) sin xrẋ

Das reibende (dämpfende) Drehmoment  wird durch eine Wirbelstrombremse realisiert. Die Parameter B₀, B₁, ω, r  sind in gewissen Bereichen frei einstellbar. Die Messung der Auslenkung erfolgt mit einer Winkelcodescheibe (8-bit, Gray-Code), die von einem Micro-Controller letztlich in zwei elektrische Spannungen gewandelt wird, welche zu x bzw. der Winkelgeschwindigkeit  proportional sind und die eine On-Line-Beobachtung von Trajektorien im Phasenraum mit einem Oszilloskop ermöglichen. Die anschaulichen experimentellen Beobachtungen können mit einem Simulationsprogramm nachvollzogen werden, was insbesondere zu einem tieferen Verständnis für die eingeschränkte Vorhersagbarkeit chaotischer Bewegungen beiträgt.

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Schematischer Aufbau

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Helmholtz-Spule mit Stabmagneten

Kontakt:

PD Dr. Bernd Pompe
Universität Greifswald
Institut für Physik
Felix-Hausdorff-Str. 6
17489 Greifswald

https://physik.uni-greifswald.de/studium/physikalisches-grundpraktikum/

 

Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit mit einer Wärmebildkamera

Ein Versuch der Universität Mannheim

Mit einer Wärmebildkamera als Messgerät wird die stationäre Wärmeleitung in Aluminium und Kupfer vermessen. Dazu wird ein Metallstreifen an einem Ende geheizt und hat am anderen Ende eine Wärmesenke. Es wird der Temperaturgradient und die Heizleistung gemessen und daraus die Wärmeleitfähigkeit bestimmt. Es kommen typischerweise um 10% zu hohe Werte heraus wegen der Wärmeverluste.
Im zweiten Teil wird für Edelstahl die instationäre Wärmleitung vermessen. Ein warm

er und ein kalten Quader werden mit Wärmeleitpaste an der Stirnseite aneinander gefügt. Nach ca. einer Minute wird eine Aufnahme gemacht. Es ergibt sich ein S-förmiger Temperaturverlauf in den Quadern. Die Äste laufen entsprechend der Fehlerfunktion. Diese wird an den Verlauf gefittet, um die Temperaturleitfähigkeit des Edelstahls zu bestimmen.

Abbildung 1: Erster Versuchsteil zur Bestimmug des Temperaturgradienten.
Abbildung 1: Erster Versuchsteil zur Bestimmug des Temperaturgradienten.

Abbildung 2: Zweiter Versuchsteil zur Bestimmung der instationären Wärmeleitung.
Abbildung 2: Zweiter Versuchsteil zur Bestimmung der instationären Wärmeleitung.

Erster Versuchsteil zur Bestimmung
des Temperaturgradienten.

Zweiter Versuchsteil zur Bestimmung der
instationären Wärmeleitung.

Kontakt:

Hochschule Mannheim
Institut für mathematisch-naturwissenschaftliche Grundlagen
Paul-Wittsack-Str. 10
68163 Mannheim

https://www.physik.hs-mannheim.de/

Optische Versuche mit dem Fundamental-Optical-Trainer

Ein Versuch der Lehrmittelkommission.

Dieser Versuchsaufbau, bekannt unter der Bezeichnung „Laser-Optik-Kit „Snellius“ ausgezeichnet mit dem Gütesiegel der Lehrmittelkommission wird bereits an vielen Universitäten im physikalischen Praktikum genutzt. Er wurde im Rahmen eines Projektes der Lehrmittelkommission, der DPG und der Wilhelm und Else Heraeus Stiftung für den Einsatz an Gymnasien optimiert. Das Experimentierset besteht aus einer transparenten Goniometerplatte, in der auf einer radialen Führungsbahn zwei achsenparallele Laser (rot und grün) angeordnet sind. Darunter werden in dem Koordinatensystem die „Special Template’s“ angeordnet, mit denen die didaktische Reduktion auf jeweils einen von den 13 Versuchen erfolgt.

Im ersten Versuchskomplex wird die Reflexion und Transmission an diffusen Materialien, Metallen und Dielektrika untersucht. An leicht absorbierenden Dielektrika wird erkannt, dass optische Körper zwei Grenzflächen haben und somit an jeder eine Strahlenaufspaltung erfolgt. An dünnen Metallfolien wird Reflexion und Transmission beobachtet.

Im zweiten Stoffkomplex wird an einer der planparallelen Platte und einer Transmissionswanne für Flüssigkeiten das Brechungsgesetz, die Parallelverschiebung, die Totalreflexion und der Brechzahlquotient untersucht. Die hier entstehenden Teilstrahlen zeigen die äußerst komplexe Aufspaltung des Lichtweges. Die Intensitäten der Teilstrahlen werden berechnet.

Im dritten Stoffkomplex wird die Einheitlichkeit der Natur durch weitere Methoden zur Brechzahlbestimmung wie im Halbzylinder am Grenzwinkel der Totalreflexion, am Brewsterwinkel vom optisch dünneren ins optisch dichtere Medium und umgekehrt sowie beim Prisma am Winkel der geringsten Ablenkung gezeigt. Am Brewsterwinkel wird erkannt, dass Licht eine elektromagnetische Welle ist.

Im vierten Komplex, dem Gitterversuch werden mit Beugungsgittern die Gitterzahlen und Wellenlängen bestimmt.

Fundamental Optical Trainer.jpg
Fundamental Optical Trainer.jpg

Experimenteller Aufbau zur Untersuchung von Gitterbeugung (links) und Brechungswinkeln an einer planparallelen Platte (rechts) mit Goniometeraufbau.

Dieser Optikbaukasten kann von der Lehrmittelkommission (EMAIL) zum Evaluieren ausgeliehen werden.

Kontakt:
Lehrmittelkommission der AGPP in der DPG
Prof.-Scheibe-Str. 47
07937 Zeulenroda-Triebes

Diffusionsnebelkammer

Ein Versuch der BTU Cottbus-Senftenberg.

Kommerzielle Diffusionsnebelkammern sind für die meisten Ausbildungslabore unerschwinglich.
In einer einfachen Bauanleitung wird beschrieben, wie aus preisgünstigen Teilen eine kontinuierliche Nebelkammer für das Praktikum aufgebaut wird. Beim Zusammenbau wird die Funktion von Peltier-Elementen, temperaturabhängige Sättigung und die Wirkung von Kondensationskeimen erklärt.
Neben dem Nachweis natürlicher Strahlung kann die Reichweite von Alpha-Strahlung und die Aktivität von Proben untersucht werden. Anhand der charakteristischen Nebelspuren sind Rückschlüsse auf die Energie, Masse, Ladung und Herkunft der Teilchen möglich.
Ein faszinierender Einblick in die unsichtbare Welt der schnellen Teilchen.

Nebelkammer.png
Nebelkammer.png

Versuchsaufbau zur Diffusionsnebelkammer.

Kontakt:
BTU Cottbus-Senftenberg
Fakultät 3, FG Experimentalphysik
Universitätsplatz 1
01968 Senftenberg
www.b-tu.de

Interferenzeffekte am 3D Modell selbständig entdecken

Ein Versuch des Scienteen Labs der Universität Luxemburg.

Ziel des Versuchs ist es, das Verständnis von Interferenzphänomenen durch aktives praktisches Arbeiten mit dem Modell zu vertiefen.
Ausgehend von Youngs‘ Versuch wird die Beugung und Interferenz am Doppelspalt modelliert. Durch das korrekte Positionieren und Bewegen von 3D-gedruckten zusammensteckbaren Wellenstücken auf einer Posterunterlage wird der Vorgang „simuliert“. Die Unterlage stellt eine Draufsicht des Versuchs nach: ein skizzierter Doppelspalt, sowie in einigem Abstand einen Schirm.
Indem man die „Wellenstränge“ aus beiden Spalten auf dem Schirm zusammentreffen lässt, kann man voraussagen ob am jeweiligen Punkt konstruktive oder destruktive Interferenz auftreten wird. Durch seitliches hin- und her verschieben des Punktes kann man den Schirm „abtasten“ und das Muster voraussagen. Wird sowohl rotes und als auch grünes Licht simuliert, so kann man beobachten, dass unterschiedliche Wellenlängen zu unterschiedlichen Maxima führen. Die Lage der Maxima und Minima wird durch Marker hinter dem Schirm festgehalten. Die Beobachtung, dass die Maxima von rotem Licht weiter auseinander liegen, kann parallel experimentell überprüft werden: Modell (3D Wellen und Poster) und Experiment (Laserlicht auf Doppelspalt) ergänzen sich Seite an Seite.
Von dieser Erkenntnis ausgehend, können - durch Zählen des Gangunterschieds in Wellenlängen - die Bedingungen für Interferenz erarbeitet werden:
konstruktive Interferenz findet an Orten statt bei denen der Gangunterschied ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge beträgt, für destruktive Interferenz sind es ungerade Vielfache der halben Wellenlänge.
Die Ergebnisse sind durch Verringern des Spaltabstands leicht auf das Gitter übertragbar und die Gittergleichung kann darauf aufbauend leicht erarbeitet werden.
Die Vorteile des Modellversuchs sind aktives Herleiten der zugrundeliegenden Mechanismen, parallele Benützung von Experiment und Modell sowie die Unmittelbarkeit.

Interferenz 1.jpg
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Interferenz 2.jpg
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Im Versuch verwendete 3D Modelle einer Welle zur Veranschaulichung des Wegunterschieds.

Die zum Ausdruck benötigten Dateien sind auf der Homepage des Scienteen Labs verlinkt und können im Rahmen der Creative-Commons-Lizenz frei verwendet werden.

Kontakt:
Universität Luxemburg
Schülerlabor Scienteens Labs
119 Avenue de la Faiencerie
1511 Luxemburg
www.scienteenslab.uni.lu

Wasserturbine und Windrad

Ein Versuch des Kepler-Seminars e.V.

Im Technik- und Physikunterricht ist es reizvoll technische Geräte quantitativ zu untersuchen. Das Angebot im Lehrmittelhandel ist begrenzt, es gibt viele Bastelversionen, die aber meist zu wenig quantitative Messungen erlauben. Ziel der Entwicklungen war technisch robuste Geräte zu entwickeln, die für das Schülerpraktikum geeignet sind. Dabei sollte das wesentliche Bauteil von den Schülern/innen selbst gebaut werden können und das Ergebnis quantitativ gesteht werden können. Wasserturbine und Windrad bieten zahlreiche Möglichkeiten
der qualitativen Demonstration und der quantitativen Messung. Die Messwerte müssen leicht zugänglich sein und mit schulüblichen Messgeräten durchführbar sein .Um die Geräte in einem Mittelstufenpraktikum im Technik- und Physikunterricht langfristig nutzen zu können, müssen diese mit wenig Aufwand bereitgestellt werden können und müssen robust sein. Die verbrauchten Materialien müssen preiswert und unbedenklich sein. Eine Fahrradnabe als zentrales Bauteil erfüllt diese Anforderungen optimal, die zusätzlich notwendigen Anfertigungen müssen leicht zugänglich sein. Die Apparaturen sollten eine Differenzierung nach Alter und Kenntnissen erlauben.

IMG_6864.JPG
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Gesamtapparatur Seite II .jpg
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Aufbau der Wasserturbine. Aufbau des Windrads.

Kontakt:

Jo Becker /Bernhard Horlacher/Hans- Martin Trein
Schülerforschungslabor Kepler-Seminar e.V
Abteilung: Junior Science Club - Technik
Heidehofstraße 35 A
70184 Stuttgart

https://kepler-seminar.de/