Kraftplattform

In den Physikbildungsstandards stehen folgende Kompetenzen:

Kompetenz Nr. 3:

Formalisierung und Mathematisierung in der Physik

Die Schülerinnen und Schüler können den funktionalen Zusammenhang zwischen physikalischen Größen erkennen, grafisch darstellen und Diagramme interpretieren und sie können funktionale Zusammenhänge selbstständig finden

Kompetenz Nr. 4:

Spezifisches Methodenrepertoire der Physik

Die Schülerinnen und Schüler können Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen untersuchen, Experimente selbstständig planen, durchführen, auswerten, grafisch veranschaulichen und einfache Fehlerbetrachtungen vornehmen. Sie können computerunterstützte Messwerterfassungs- und Auswertungssysteme im Praktikum selbstständig einsetzen.

Mit der Kraftplattform besteht eine geradezu ideale Möglichkeit, die beiden Fächer Physik und Sport gewinnbringend für beide Seiten zu verzahnen. Im Kursfach Sport werden Kraft-Zeitdiagramme bei verschiedenen Sprungarten analysiert und diskutiert. Das besondere an dieser Diskussion ist das Anspruchsniveau der physikalischen Erklärung.

Versuchs-Material

• Notebook, Daten-Logger-Software
• Kraftplattform
• Datenlogger, Netzteil, USB-Verbindungskabel
• Beschleunigungssensor, Sensor-Verlängerungskabel, Manschette zur Befestigung

Hypothese/Theorie → Vorhersage

[V.01]

Welches Kraft-Zeit-Diagramm erwarten Sie, wenn Sie auf der Plattform stehen, dann in die Hocke gehen und aus der Hocke heraus senkrecht nach oben springen und wieder auf der Plattform landen.

[V.02]

Welches Kraft-Zeit-Diagramm erwarten Sie, wenn Sie aufrecht auf der Plattform stehen, einen schweren Gegenstand in die Höhe werfen. Der Gegenstand soll etwas seitlich geworfen werden und vom Experimentier-

Partner

gefangen werden.

[V.03]

Welches Kraft-Zeit-Diagramm erwarten Sie, wenn Sie aufrecht auf der Plattform stehen, einen schweren Gegenstand in die Höhe werfen und anschließend wieder auffangen.

Vorhersage → Experiment

• Installieren Sie die Kraftplattform, das Notebook, den Datenlogger und die Daten-Logger-Software-Software
• Überprüfen Sie Ihre Vorhersagen in einem passenden Experiment

Reflexion

• An welcher Stelle im Kraft-Zeit-Diagramm [V.01] befindet man sich, wenn man gerade im tiefsten Punkt der Hocke angekommen ist?
• Diskutieren Sie die markanten Punkte im Kraft-Zeit-Diagramm [V.01]!
• Welche Aussagen kann man aus den Flächen unter dem Kraft-Zeit-Diagramm ableiten?
• Erläutern Sie das Kraft-Zeit-Diagramm bei den Experiment zu [V.02] und [V.03]

Literatur

Ulrich Göhner, Angewandte Bewegungslehre und Biomechanik des Sports, Tübingen 2008

Download des gesamten Workshops 2

Workshop 2: Experiment - Messerfassung: Herunterladen [pdf] [1,2 MB]

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