Kompressor

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.

In den Bildungsstandards steht der Druckbegriff schon in einer ersten didaktischen Reduktion in den Naturphänomenen. In den weiteren Klassenstufen wird diese erste Annäherung mehr oder weniger ausgebaut. Diese Teamarbeit ist eine Gelegenheit, sich dieser Thematik - mit Alltagsbezug - zu nähern.

Versuchs-Material

• Notebook, Daten-Logger-Software, Datenlogger, Netzteil
• USB-Verbindungskabel, Drucksensor
• Kompressor, T-Stück, Schlauchstücke, Adapter für Drucksensor
• Luftballon

Hypothese/Theorie → Vorhersage

[V.01]

Welches Druck-Zeit-Diagramm erwarten Sie, wenn der Windkessel des Kompressors leer ist und der Kompressor angeschaltet wird.

[V.02]

Welche Druck-Zeit-Diagramm erwarten Sie, wenn Sie einen Luftballon aufblasen. In welcher Größenordnung wird nach Ihrer Vermutung der Druck im Inneren des Luftballons liegen?

[V.03]

Worin unterscheiden sich

alte

und

neue

Luftballone? Wie könnte man das untersuchen?

[V.04]

Warum zerreißt ein Luftballon, wenn er mit einer Nadel angestochen wird in tausend Fetzen? Kann man das verhindern?

[V.05]

Was erwarten Sie, wenn Sie den Luftballon mit einer Wärmebildkamera aufnehmen?

Vorhersage → Experiment

• Installieren Sie das Notebook, den Datenlogger und die Daten- Logger-Software
• Überprüfen Sie Ihre Vorhersagen, Vermutungen im Experiment.

Reflexion

• Blasen Sie einen Luftballon auf und nehmen Sie hierbei das Druck-Zeit-Diagramm auf. Was stellen Sie fest, wenn Sie den Kompressor bei gut gefülltem Luftballon ausschalten?

Download des gesamten Workshops 2

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

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