Schülerübung Höhenenergie kinet. Energie mit Lichtschranken

Bestandteile

4 Plexiglasröhren 4 Metallzylinder ganz viele Klemmen Lineale, Mecruphykästen Schalen mit Polstermaterial zum Auffangen

Einsatzmöglichkeiten

Klasse 8 (Energieumwandlung)

Versuchsaufbau

• Bilder zum Versuch
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Ablauf

Die Schüler sollen für verschiedene Fallhöhen, die Geschwindigkeit bestimmen. Dazu justieren sie für jeden Messwert eine andere Höhe für das Ende des Plexiglasrohrs. Werfen den Metallzylinder hinein und lesen die Verdunklungszeit ab.

Aus dieser und der Länge des Zylinders bestimmen sie die Geschwindigkeit und leiten daraus den quadratischen Zusammenhang her.

Tipps und Tricks

Das funktioniert recht gut, aber es entstehen natürlich bei größeren Höhen immer größere Messfehler. Um kleine Rundungsfehler zu erzielen sollten die Zylinder mehrere cm lang sein (z.B. die Gummiaufsätze der Mecruphywägen), dann fällt aber bei großer Höhe die Veränderung der Geschwindigkeit während der Verdunkelung ins Gewicht.

Kugeln eignen sich gar nicht in den Röhren, die Rüöhre sorgt für massive Turbulenzen und Reibungseffekten.

Außerdem müssen die Schüler auf gleiche Startbedingungen achten, bei der Höhe und auf die Nullpunktsposition durch die Lichtschranke siehe Foto

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Anmerkungen des W-Seminars "Der Traum vom Fliegen"

Auch bei diesem Versuch ist zu beachten, dass den Metallzylindern keine Anfangsgeschwindigkeit mitgegeben wird, wenn man ihn per Hand hineinwirft. Dies kann beispielsweise durch eine Schaltvorrichtung verhindert werden. Allerdings wird es für die Schüler dann komplizierter den Versuch selbst durchzuführen. (Katharina) Zudem kann die Luft in dem Rohr nicht zur Seite ausweichen, wodurch der Zylinder einen höheren Widerstand hat, welcher das Ergebnis verfälscht.(Alexander Schlittenbauer)