Ballistisches Pendel

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.

Kompetenz Nr. 8:

Grundlegende physikalische Größen

Neben dynamischen Betrachtungsweisen ... können die Schülerinnen und Schüler mit weiteren grundlegenden physikalischen Größen umgehen: Inhalte: Kraft, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Energie, Impuls, Entropie (Entropieerzeugung)

Am Ballistischen Pendel sind Energie- und Impulsbetrachtungen notwendig. Kritisch ist dieses Experiment mit dem Blick auf die Waffenproblematik . Eventuell ein Anknüpfungspunkt über ethische Fragen ins Gespräch zu kommen.

Versuchs-Material

Notebook, Daten-Logger-Software, Datenlogger, Netzteil, USB-Verbindungskabel
Stativstange 1m, Tischklemme, 2 Muffen, 2x 20cm Stativstange
Drehbewegungssensor, Drahtanordnung ballistisches Pendel
Luftpistole

Hypothese/Theorie → Vorhersage

[V.01]

Diskutieren Sie den physikalischen Hintergrund bei diesem Versuch!

[V.02]

Welche Rolle spielt der Impulserhaltungssatz - bzw. der Energieerhaltungssatz?

[V.03]

Welche Aussagen über die Entropie kann man machen?

Vorhersage → Experiment

Installieren Sie das Experiment entsprechend Ihrer Planung, das Notebook, den Datenlogger und die Daten-Logger-Software.
Überprüfen Sie Ihre Vorhersagen im Experiment.

Reflexion

Welche Alternativen gibt es zum Ballistischen Pendel?
Diskutieren Sie in Ihrem Team die ethische Dimension dieser Thematik. Reflektieren Sie die Arbeitsweise der Polizeilabors, in denen derartige Versuche mit Waffen durchgeführt werden.

Download des gesamten Workshops 2

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

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