FaHREN OHNE RÄDER FLIEGEN OHNE FLÜGEL. Unterrichtsmaterial zum E-Magazine TECMANIA.CH

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1 FaHREN OHNE RÄDER FLIEGEN OHNE FLÜGEL Unterrichtsmaterial zum E-Magazine TECMANIA.CH

2 Lehrerinformation 2/7 Information / Einleitung Auf der Website finden Sie spannende und informative E-Magazines, die Themen aus der faszinierenden Welt der Technik aufgreifen und präsentieren. Die Inhalte sind so aufbereitet, dass die Jugendlichen einen schnellen Zugang zum Thema finden und die unterschiedlichsten Facetten des Themas erkennen können. Neben Texten und Beschreibungen sind jeweils tolle Filmsequenzen, Bildergalerien und Grafiken vorhanden. Einsatz der E-Magazines in der Schule Die Inhalte eignen sich perfekt für den Einsatz im Unterricht. Um die Verwendung im Klassenzimmer zu vereinfachen, finden Sie auf kiknet.ch Unterrichtsmaterial zu den einzelnen E-Magazine-Themen. Jedes E-Magazine wird durch die folgenden Elemente begleitet: 1. Informationstext für die Lehrperson zum behandelten Thema 2. Arbeitsblätter (ca. 3 4) 3. Unterlagen zur Arbeit mit dem vorhandenen Film 4. Diskussions-Idee 5. Beschreibung der Experimente E-Magazin: Magnetschwebebahn Schnell wie der Blitz saust eine Magnetschwebebahn von A nach B. Eine innovative Technik, die sich in China bereits bewährt hat. Mit bis zu 500 km/h ist der Zug so schnell wie ein kleines Flugzeug und verbindet Shanghai mit dem Flughafen Pudong. Die Technik mit den sich abstossenden Magnetkräften ist faszinierend und bietet viele Ansätze für den Unterricht: Einerseits aus rein technischer Sicht, andererseits aus Energiespar-Überlegungen. Das E-Magazine Magnetschwebebahn zeigt die Technik am Beispiel des Transrapid auf und bietet neben den Filmsequenzen auch spannende Grafiken und 3D-Modelle, die den ganzen Prozess und die Funktionen optimal darstellen. Alle Informationen und Lösungen sind auf der Website ersichtlich. In der kiknet.ch-lektion sind die folgenden Inhalte vorhanden: 1: Lese- und Arbeitstext Magnetschwebebahn Transrapid Shanghai 2: Transportarten im Vergleich 3: Technik skizzieren und nachvollziehen Diskussion: Magnetschwebebahn in der Schweiz eine Utopie Experiment: Magnetfelder sehen

3 3/7 Transrapid Shanghai Lies den folgenden Text und beantworte anschliessend die Fragen. Für die Beantwortung musst du eventuell noch die Website zu Hilfe nehmen und das dazugehörende E-Magazine studieren. 1. Nachfolgende Wörter fehlen im Text: Setze sie an der richtigen Stelle wieder ein! berührungsfrei / schwebt / Abstossung / Pudong / berührungslos / Magnetwanderfeld / Magnetquelle 2. Suche in einem Atlas oder mit Hilfe des Programms Google Maps die Strecke, welche der Transrapid in China zurücklegt. Kleine Hilfestellung (Koordinaten): N, E Eine Magnetschwebebahn zischt vorbei. Ist es ein Zug, ist es ein Flugzeug? Weder noch: Es sind keine Räder die die Wagons antreiben, es sind keine Turbinen, die dem Zug Schub verleihen. Der Zug! Im Jahr 2004 wurde der Transrapid zwischen den Stationen Shanghai und dem Flughafen in Betrieb genommen und hat bisher 17 Millionen Menschen transportiert. Mit bis zu 430 km/h schwebt der Zug von Station zu Station. Er bewegt sich nur durch die Kraft von immensen Magneten, die einander abstossen. Die Abstossung von Magneten kennen wir alle. Die sich abstossenden Pole werden einander gegenübergestellt; die eine am Zug, die andere auf dem Fahrweg. Durch die berühren sich Zug und Fahrweg nicht. Somit fallen die grossen Reibungskräfte, die bei einem klassischen Zug bestehen, weg. Dadurch kann der Transrapid seinen Weg schneller und energiesparender zurücklegen. Im Fahrweg stecken viele Elektromagnete, welche über diverse Einspeisstationen mit Strom versorgt werden und dabei ein erzeugen. Dieses bewegt sich durch das Einund Ausschalten der Elektromagnete und zieht, beziehungsweise bremst, so den Zug. Der Zug bewegt sich komplett fort! Die beim Bremsen entstehende Energie, wird in das Stromnetz zurückgespiesen und so genutzt. Die Magnete, welche den Zug schweben lassen, werden also für den kontaktfreien Antrieb verwendet.

4 4/7 Zug und Flugzeug vs. Magnetschwebebahn Vergleiche einen klassischen Zug und ein Verkehrsflugzeug mit einer Magnetschwebebahn. Was findest du mit Hilfe der Internetseite und anderen Quellen heraus? Zug Flugzeug Magnetschwebebahn Antrieb / Technik Geschwindigkeiten Entstehung Einsatz weltweit / Akzeptanz in der Bevölkerung Was schätzt du an den jeweiligen Transport- und Mobilitäts-Ideen?

5 5/7 Magnetschwebebahn die Technik Versuche mit Hilfe der Informationen auf und den Informationen im Lesetext die Technik der Magnetschwebebahn aufzuzeichnen. Achte dabei vor allem auf das Einzeichnen der folgenden Elemente: Magnete (Abstossung) Magnetwanderfeld (Antrieb) Zusatzaufgabe: Du hast nun die Technik der Magnetschwebebahn verstanden. Überleg dir und diskutiere mit deinen Kolleginnen und Kollegen: Welches sind die Vorteil der Magnetschwebebahn gegenüber der anderen Verkehrsmittel? Vorteile:

6 6/7 Magnetschwebebahn eine Utopie Es scheint, als sei die Magnetschwebebahn das Verkehrsmittel der Zukunft: schnell, günstig, energiesparend. Warum sind jedoch solche Magnetschwebe-Anlagen noch fast nirgends zu finden? Diskutiert in Gruppen die folgenden Fragen und fasst eure Ideen mit Hilfe eines Plakates zusammen. Diskussionspunkte / Provokationssätze: Warum ist eine Magnetschwebebahn in der Schweiz noch eine Utopie? Stichwort Swiss Rapide ( html) Welche Pro und Contras stehen für bzw. gegen den Einsatz dieser Technologie in der Schweiz? Was begeistert (oder auch beängstigt) dich an der Idee einer Magnetschwebebahn in der Schweiz? Notizen:

7 7/7 Experiment Magnetfelder sehen Das folgende Element könnt ihr selbständig oder in einer Kleingruppe durchführen. Die Magnetfeldsonde Benötigtes Material: Stabmagnet Büroklammer aus Eisen Faden (Länge: ca. 30 cm) Klebeband Bleistift Papier Anleitung: 1. Zuerst muss die Büroklammer magnetisiert werden. Dazu streicht man mit einem Ende eines Stabmagneten, immer in gleicher Richtung, über die Klammer. 2. Mit Hilfe eines Stücks Klebeband wird der Faden an der Büroklammer befestigt. Gleichzeitig dient der Kleber auch als bewegungdämpfendes Luftsegel. 3. Nun sollte man den Stabmagneten auf einem Blatt Papier befestigen. 4. Bringt man nun die an langen Faden hängende Büroklammer in die Nähe des Magneten, so schwenkt diese in bestimmte Richtungen. 5. Wen man die Richtungen der Klammer auf dem Papier mit dem Magneten markiert und anschliessend miteinander verbindet, ergibt sich eine visuelle Darstellung des Magnetfeldes (siehe Abbildung). So hat uns die Büroklammer-Magnetsonde das Magnetfeld aufgezeigt. Tipps: Wird die Klammer zu stark an den Magneten gezogen, verringert man die Länge des Fadens. Um ein möglichst gutes Ergebnis zu erhalten, sollte man den Magneten in Nord-Süd-Richtung positionieren. Quelle: Physikalische Freihandexperimente Band 2, Aulis Verlag Deubner