Technik. Papier auf der Tragfläche

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1 B10 Papier auf der Tragfläche KG US MS OS 7' Welche Druckunterschiede entstehen bei einer Tragfläche eines Flugzeuges? Föhn Flügelquerschnitt (Kasten Cornelsen) Plexiglashalter (Kasten Cornelsen) Papierstreifen (Zeitungspapier) Lösungsblatt 1. Beobachte den Papierstreifen bei ausgeschaltetem Föhn. Blase nun mit Föhn genau von vorne an die Tragfläche. Beobachte genau, was mit dem Papierstreifen passiert. Zeichne die zwei Situationen auf und zeichne in die Skizze ein, wo sich ein Überdruck bzw. Unterdruck befindet. 3. Kontrolliere deine Lösung mit dem Lösungsblatt. Cornelsen Experimentierkasten "Flug und Fliegen"

2 B11 Windkanal Welche Auswirkung haben die Flügelform, die Geschwindigkeit der Luft und die Stellung zum Fahrtwind auf den Auftrieb? Computer 1. Wähle auf einem Computer den Link im Ordner B11 Windkanal. 2. Wähle auf der linken Seite ein Flügelprofil [1] aus. 3. Stelle die Windgeschwindigkeit mit dem Regler [2] auf ca. 80m/s. Mit dem Hebel [3] kannst du den Anstellwinkel des Profils verändern. Wie viel Newton [N] Auftrieb kannst du maximal mit den verschiedenen Einstellungen erreichen? Wie beeinflussen diese Einstellungen den Auftrieb?

3 B12 Cockpit KG US MS OS 20' Welche Instrumente braucht der Pilot im Cockpit und wie heissen sie? Computer Seminarraum Microsoft Flightsimulator X Plakat mit Cockpit Kärtchen mit Namen und Infos der Instrumente Lösung Infoblatt mit Tastaturbefehlen 1. Klicke auf das Icon Microsoft Flight Simulator auf dem Desktop des Computers im Seminarraum. 2. Lies zuerst das Infoblatt durch. Fliege den Einsatz der Flugstunde 6 und teste mit der Cockpit-Sicht (F10)aus, was die verschiedenen Instrumente anzeigen. 3. Versuche die Pfeile den Instrumenten auf dem Plakat im RDZ Gang zuzuordnen. 4. Kontrolliere deine Zuordnung mit der Lösung.

4 B13 Luftwiderstand KG US MS OS 15' Wie beeinflusst die Form eines Flugkörpers oder eines Flugzeuges den Luftstrom? Materialien aus dem Cornelsen Experimenta Bild des Versuchsaufbaues Tabelle Folienschreiber 1. Baue den Versuch gemäss der Fotografie auf. 2. Beginne mit der ersten Form (Kugel). Starte das Windgebläse und lies auf dem Newtonmeter den Widerstand ab. Trage das Ergebnis in die zweite Spalte der Tabelle ein. 3. Halte den Stab mit den Fäden an die drei Positionen und schau, was mit den Fäden im Luftstrom passiert. Skizziere die Positionen in der letzten Spalte der Tabelle. 4. Wechsle die Flugkörper und wiederhole die Punkte 2 bis Versuche in eigenen Worten zu erklären, warum die grossen Flugzeuge eine spezielle Rumpfform haben. Cornelsen Experimenta Flug und Fliegen

5 B14 Dynamischer Auftrieb Wie beeinflusst der Anstellwinkel eines Flügels den Auftrieb? Materialien von Posten B10 Flügelquerschnitt (Kasten Cornelsen) Plexiglashalter (Kasten Cornelsen) digitale Waage Foto vom Versuchsaufbau Föhn 1. Baut den Versuch gemäss Foto auf. 2. Stellt nun die Waage ein. Auf der Anzeige sollte 0.00 Gramm stehen. 3. Stellt den Flügel auf 0 und blast mit dem Föhn direkt von vorne auf den Flügel. Lest das Gewicht auf der Waage ab. Versucht einander zu erklären, warum sich das Gewicht verändert. 4. Diskutiert mit dem Lernpartner, wie sich das Gewicht bei anderen Stellungen des Flügels verhalten wird. Überprüft eure Vermutungen direkt mit dem Modell. Cornelsen Experimenta Flug und Fliegen

6 B15 Strömende Luft Was geschieht, wenn du zwischen den beiden Holzkugeln durchbläst? 2 Holzkugeln 1. Stelle zuerst eine Vermutung an: Was passiert, wenn du zwischen den Holzkugeln durchbläst? a) Die Kugeln bewegen sich auseinander. b) Die Kugeln bewegen sich zueinander. c) Die Kugeln bewegen sich nicht. 2. Blase mehrmals zwischen den Kugeln durch. 3. Lies die Erklärung Quellenangabe: Der Kinderbrockhaus; Experimente; den Naturwissenschaften auf der Spur

7 B16 Gleitzahl und Gleitwinkel Was ist eine Gleitzahl / ein Gleitwinkel? Wie wirkungsvoll ist das Gleiten bei Tieren und Fluggeräten? Wie lang ist der Sinkflug eines Verkehrsflugzeugs? Blatt Papier Schreibgerät Transporteur Taschenrechner Informationsblatt 1. Lies die 3 Aufträge auf dem Informationsblatt und löse sie.

8 B17 Tragflächen - Flügelbau KG US MS OS 15' Was für einen Einfluss hat die Flügelform auf den Auftrieb? farbige Modelle Papierstreifen Klebeband Heissleim Trinkhalm Föhn Schweiss-Draht (4mm) auf Sockel 1. Überlege dir, welches der 4 Flügelmodelle durch den Luftstrom von vorne nach oben gesogen wird und welches nicht. 2. Baue verschiedene Flügelprofile, bei denen der Trinkhalm senkrecht durch den Flügel geht (siehe Beispiel-Modelle). 3. Was denkst du, welches Flügelprofil wird am stärksten nach oben gesogen? Diskutiere deine Vermutung mit anderen. 4. Setze das Flügelprofil mit der Trinkhalmöffnung auf den Draht. Blase mit dem Föhn von vorne an das Flügelmodell und überprüfe die vorher angestellten Vermutungen.

9 B20 Daumenkino-Vogelflug 1 KG US MS OS 25' Welche Bewegung machen Vögel beim Fliegen? Film Vogelflug (Computer) Papier, Bostich Beispiel von einem Daumenkino 1. Wähle auf einem der Computer den Link im Ordner B20 Daumenkino 2. Schau dir den fliegenden Vogel im Film an. Achte genau, welche Bewegung seine Flügel machen. 3. Erstelle ein eigenes Daumenkino. Film Vogelflug:

10 B21 Daumenkino-Vogelflug 2 KG US MS OS 25' Welche Bewegung machen Vögel beim Fliegen? Film Vogelflug (Computer) Anleitung Powerpoint Computer 1. Wähle auf einem Computer den Link B20 Daumenkino. 2. Schau dir den fliegenden Vogel im Film an. Achte genau, welche Bewegung seine Flügel machen. 3. Erstelle im Programm Powerpoint ein eigenes Daumenkino. Lies dazu die Anleitung. Film Vogelflug:

11 B22 Luftwiderstand KG US MS OS 15' Was ist Luftwiderstand? Aufhängevorrichtung Knetmasse Schnur Kaltluftföhn (roter Föhn von Station B60/B61) Fotos 1. Knete verschiedene Formen und hänge sie mit der Schnur an das Gestell. Blase die verschiedenen Formen mit dem Föhn an und beobachte. Versuche herauszufinden, welche Formen sich stark bewegen (= grosser Luftwiderstand) und welche sich nur wenig bewegen (= kleiner Luftwiderstand) 2. Knete nun ein Insekt mit grossen und eines mit kleinen Flügeln. Teste mit dem Föhn, welches den grösseren Luftwiderstand hat. 3. Betrachte die Bilder. Welches Insekt lebt auf welcher Insel? Begründe deine Antwort.

12 B23 Flugsamen-Modelle Wie fliegen diese Samen? Flugsamen Flugröhre mit Leiter, Papier, Schere, Büroklammern, Lineal, Bleistift ev. Vorlagen 1. Steig auf die Leiter an der Flugröhre. Lass die verschiedenen Flugsamen und Flugmodelle in die Flugröhre fallen und beobachte. 2. Versuche für einen Flugsamen ein passendes Papiermodell zu finden. 3. Stelle das Modell selber her und lass es in der Flugröhre fallen. Vorlagen aus: Bausteine Grundschule; Schuljahr 5/2000 Cornelsen Verlag; Lernen an Stationen; Experimentieren mit Luft Lucio/Spütz; Papierflieger; Verlag urania

13 B24 Hummel KG US MS OS 15' Was für ein Verhältnis (Gewicht zur Flügelfläche) hat die Hummel. Wie sieht das Verhältnis bei anderen Insekten aus? Stereolupe Massstab verschiedene eingegossene Insekten Arbeitsblatt Hummel Taschenrechner Lösungsblatt 1. Lies den Text "Die Hummel" auf dem Arbeitsblatt durch. 2. Löse auf dem Hummel-Arbeitsblatt die Aufgabe / Tabelle nach Anleitung. 3. Vergleiche die Verhältnisse mit dem anderer Insekten und Flugobjekte. Was stellst du fest? 4. Was sagt dir die Geschichte? Diskutiere mit einem Klassenkameraden oder einer Klassenkameradin deine Ansicht.

14 B25 Non-Stop-Flug Welche Route flog die Pfuhlschnepfe (Vogel) auf ihrem Rekord-Flug von 11'500 Kilometern? Arbeitsblatt laminierte Weltkarte Folienschreiber 1. Lies den Artikel auf dem AB genau durch. 2. Schau dir die Flug-Stationen auf der grossen Weltkarte an. 3. Übertrage die Flugroute und die Stationen auf die laminierte Weltkarte.

15 B26 Federtypen der Vögel Warum hat ein Vogel Federn? verschiedene Vogelfedern: - Schwungfeder - Steuerfeder - Deckfeder - Dune - Schmuckfeder - Lupe - 5 Begriffskärtchen - Arbeitsblatt 1. Nimm die Lupe zur Hand und untersuche die Federn in der Box. Ordne die Federn den 5 Federntypen zu. 2. Lege zu jeder Federnart das richtige Begriffskärtchen. 3. Löse das beiliegende Arbeitsblatt. Vorlagen aus: Informiere dich über das Gefieder im Internet unter dem Link: Vergleiche mit dem Lösungsblatt.

16 B27 Vogelflügel Wie sieht ein Vogelflügel aus? Modell: Flügel eines Vogels Modell: Mäusbussard Box: Federkleid einer Misteldrossel Informationsblatt 1. Studiere das beiliegende Informationsblatt: Vergleiche die Gliedmassen von Mensch und Vogel. Studiere den Aufbau eines Vogelflügels. Vergleiche auch mit dem beiliegenden Flügelmodell im Schaukasten und mit dem Modell des Mäusebussards. 2. Suche die entsprechenden 3 Flügel- Federnarten aus der Box Federkleid einer Misteldrossel und lege je eine passende Feder auf die entsprechende Stelle des Schaukastens. Schwungfeder (Handschwingen und Armschwingen), Daumenfittich (Eck- oder Afterfittich), Deckfeder (Schulterfittich) Vergleiche mit dem Lösungsblatt.

17 B28 Vogelflug Warum können Vögel fliegen? Wie fliegen Vögel? Informationsblatt 1 und 2 1. Studiere das Informationsblatt 1 und beantworte die 1. Frage. 2. Beantworte die 2. Frage an Hand des 2. und 3. Informationsblattes. Unterlagen aus: Rund ums Fliegen Schubi Neue Schulpraxis 3/1975

18 B29 Von der Natur abgeschaut? Was hat sich der Mensch von der Natur abgeschaut? Bilder von Tieren und Flugobjekten 1. Schau dir die Bilder der Tiere und Flugobjekte an. 2. Ordne immer ein Tier einem Flugobjekt zu. (Wenn du Mühe hast, helfen dir die Texte weiter.) 3. Vergleiche mit der Lösung. Bilder und Texte aus: HiTechNatur ISSN

19 B30 Fliegende Jasskarte Wie kannst du eine Jasskarte zum Fliegen bringen? Jasskarte Gewichte: Aluminiumpapier, Büroklammern, Reisnagel, Kleber 1. Fasse eine Jasskarte an den schmalen Enden. Halte sie waagrecht. "Stosse" die Jasskarte vor dir in die Luft. 2. Befestige Aluminiumfolie oder ein anderes Gewicht in der Mitte der vorderen Kante der Jasskarte. Nimm so viel Gewicht, bis die Jasskarte in der Luft "segelt", gleitet und sich nicht mehr dreht. Löse die Aufgabe im Korridor.

20 B31 Wurfgleiter KG US MS OS 20' Wie fliegen diese Wurfgleiter? Welche Gemeinsamkeiten, welche Unterschiede ergeben sich und weshalb wohl? Vorlagen von Rainbow, Delta Wing, Interceptor, Sail Wing, Circular, Propeller, Space Raumgleiter, Turbo-Tüte, Windscheibe, fliegender Stern. Faltpapier, Schwere, Zeitungen, Trinkhalme, Kleberli, Bind-/Wollfaden 1. Stelle mindestens 2 verschiedene Wurfgleiter nach Anleitung her. 2. Lass die Objekte mittels verschiedener Wurftechniken (siehe auch Anleitungen) durch die Luft fliegen. 3. Beobachte, wie sich die Objekte in der Luft verhalten und beschreibe es. Welche Gemeinsamkeiten und Unterschiede entdeckst du? Welche Flugobjekte kommen dir in den Sinn, die sich so verhalten? Bücher: Lucio, R., Spütz, J.: Papierflieger. Urania

21 B32 Auftrieb von Büroklammern Wie viele Büroklammern kannst du mit der ausgeblasenen Luft anheben? Blatt Papier Büroklammern 1. Vermute: Was wird passieren, wenn du das Blatt-Papier horizontal vor den Mund hälst und kurz und kräftig über die Oberfläche des Blattes bläst? Überprüfe deine Vermutung. 2. Befestige eine Büroklammer am Blatt und blase erneut über die Oberfläche. 3. Schätze, wie viele Büroklammern du mit deiner Puste hochheben kannst, und überprüfe deine Schätzung.

22 B40 Papierhubschrauber 1 Was musst du verändern, damit sich der Hubschrauber schneller oder langsamer dreht? Vorlage Schere 1. Baue den Papierhubschrauber nach der Anleitung. 2. Lass den Hubschrauber mit der Spitze nach unten fallen. 3. Versuche den Hubschrauber so zu verändern, dass er sich schneller oder langsamer dreht. Vorlage aus: Bausteine Grundschule Schuljahr 5/2002

23 B41 Papierhubschrauber 2 KG US MS OS 20' Wie musst du ein eigenes Modell bauen, damit es sich beim Fallen dreht? Vorlagen Büroklammer, Schere, Papier 1. Baue den Papierhubschrauber nach der Anleitung. 2. Lass den Hubschrauber fliegen und beobachte genau. 3. Schreibe auf oder zeichne, wie der Hubschrauber fliegt. 4. Versuche ein eigenes Hubschraubermodell zu bauen. Vorlage aus: Bausteine Grundschule Schuljahr 5/2002

24 B42 Ballonhelikopter KG US MS OS 5' Wie müssen die Flügel eingestellt werden, damit der Ballonhelikopter möglichst weit in die Höhe fliegt? Ballonhelikopter Ballone Anleitung 1. Stecke die drei weissen Flügel auf das rote Mittelstück. Die Flügel lassen sich leicht verdrehen. Richte die Flügel so aus, dass sie den Ballonhelikopter möglichst weit nach oben fliegen lassen. 2. Stülpe den Ballon auf das gelbe Plastikstück, blase den Ballon auf und drücke mit den Fingern den Ballon so zusammen, dass keine Luft entweichen kann. 3. Verbinde den Ballon mit dem Rotor und lass ihn fliegen. Pass auf, dass der Rotor keinem ins Gesicht fliegt. 4. Verändere die Stellung der Rotoren, bis der Ballonhelikopter optimal fliegt. 5. Mache dir eine Skizze von der besten Flügelstellung und begründe deine Erkenntnis. Dieser Spielzeugartikel wird auch Whistle Balloon Helicopter genannt.

25 B43 Rotor schnitzen KG US MS OS 15' Was für Formen und Stellungen haben Rotorblätter? Rotorholz (10mm x 20 mm Balsa oder Fichte) Schnitzmesser Hammer Rundholz (8mm Dübel) 1. Schlage mit dem Hammer das Rundholz in die Bohrung des Rotors (siehe Bild). 2. Überlege dir, wie die Stellungen der Rotorblätter sein müssen und welchen Drehsinn der Rotor hat. Zeichne den Drehsinn und die Rotorstellungen auf dem Holz ein. 3. Schnitze in der Lernwerkstatt aus dem Holz den Rotor. Achte beim Schnitzen auf die Position der Hände und Finger (siehe Bild). Schnitze immer vom Körper weg und nicht zum Körper hin! 4. Nimm den Rundstab zwischen die Handflächen und reibe die Hände gegeneinander.

26 B50 Ballon auf Rädern Woran stösst sich die Rakete im luftleeren Raum ab? 2 Luftballons 2 Luftballon-Ventile (Cornelsen Kasten) 2 Ventilgabeln (Cornelsen Kasten) 2 Wagen (Cornelsen Kasten) 1. Stellt den Versuch wie auf dem Beiblatt 1 beschrieben auf (rote Pfeile beachten). 2. Stellt eine Vermutung auf, welcher Wagen weiter fährt und diskutiert eure Argumente. 3. Lasst die Wagen fahren. Stimmen eure Argumente? 4. Überlegt euch nun, woran sich die Rakete im luftleeren Raum abstösst. 5. Kontrolliert eure Einsicht mit der Erklärung auf dem Beiblatt 2. Der Boden im Gang ist zu wenig glatt für das Experiment. Suche einen anderen Raum. Materialien sind aus dem Cornelsen Experimenta "Experimentieren mit Luft"

27 B51 Gepresste Luft Warum bewegt sich der Ballon? Versuchsmaterial: Ballon an Trinkhalm befestigt, gespannte Schnur (horizontal, vertikal und diagonal) Pumpe 1. Pumpe den Ballon auf und lasse ihn in verschiedene Richtungen sausen. 2. Warum bewegt sich der Ballon? Erklärung für Lehrperson!!

28 B52 Raketenversuche KG US MS OS 30' Wieso fliegt eine Rakete? Versuch 1: länglicher Ballon, Karton, Schere, Leim Versuch 2: Ballonauto Versuch 1: Führe den Versuch nach der Anleitung durch. Versuch 2: Blase den Ballon auf und lass das Auto fahren. Wieso fliegt die Rakete? Wieso fährt das Auto? Der Boden im Gang ist zu wenig glatt für das Experiment. Suche einen anderen Raum. Versuch 1 aus: Bausteine Grundschule Schuljahr 5/2002 Versuch 2: Vitra Design Museum, Weil am Rhein Längliche Ballone erhältlich bei: Erklärung für Lehrpersonen!!

29 B53 PET-Flaschen-Rakete 1 KG US MS OS 15' Wie kannst du eine PET-Flasche in die Luft jagen? PET-Flasche, (Abschussvorrichtung) Korkzapfen mit Ventil Wasser, Luftpumpe 1. Diesen Posten darfst du nur mit einer Lehrperson und im Freien beim Schulbrunnen lösen. 2. Fülle eine PET-Flasche bis zu 1/3 mit Wasser und verschliesse sie mit dem Korkzapfen mit Ventil. (Probiere verschiedene Wasser- Mengen aus.) 3. Schliesse die Luftpumpe am Ventil an und stelle die Rakete auf die Flügel oder in die Abschussrampe. 4. Halte dich möglichst weit von der Rakete entfernt und pumpe Luft in die Flasche. 5. Weshalb kann sich die Rakete in die Luft erheben? 6. Baue in der Lernwerkstatt selber eine Rakete -> Posten E50. Vorsicht: Die Antriebskraft der Rakete ist enorm und nicht zu unterschätzen. Sich auf keinen Fall beim Pumpen über die Flasche beugen! Siehe auch Foto auf dem Lösungsblatt.

30 B60 Tanzender Ballon Warum tanzt der Ballon auch schräg über dem Föhn? roter Föhn Luftballon Ping-Pong-Ball (rot) Sagexkugel (weiss) Lösungsblatt 1. Lass den Luftballon auf dem eingeschalteten Föhn tanzen. Was passiert mit dem Ballon, wenn du den Föhn leicht auf die Seite neigst / drehst? Erkläre! 2. Äussere deine Vermutungen darüber, welche Kugel (Ping-Pong-Ball, Sagexkugel oder Luftballon) höher schweben wird. Überprüfe deine Vermutungen. 3. Lies die Erklärungen auf dem Beiblatt.

31 B61 Ping-Pong Wie verhält sich ein Ping-Pong-Ball schwebend im Luftstrom, wenn sich ihm von oben eine Röhre nähert? roter Föhn Ping-Pong-Ball Röhre (Haushaltpapierrolle) Lösungsblatt 1. Lass den Ping-Pong-Ball auf dem eingeschalteten Föhn tanzen. 2. Was wird passieren, wenn du dich dem Ping- Pong-Ball von oben mit der Röhre näherst (siehe Bild unten). Stelle Vermutungen an und überprüfe deine Vermutungen. 3. Lies die Erklärungen auf dem Beiblatt.

32 B62 Der Lehnstuhl-Ballonfahrer Wie viel Auftrieb muss ein Helium-Ballon haben? Video-Clip auf Computer 1. Öffne auf einem Computer den Link im Ordner Lehnstuhl-Ballonfahrer. 2. Schau dir den Video-Clip an. 3. Wie viel Gewicht muss ein Helium-Ballon in der Geschichte heben, damit sich Kennt Couch in die Luft tragen lassen kann? (Auftrieb in Kilogramm) 4. Wie konnte Kennt Couch landen? aus:

33 B63 Zeppelin tarieren Wie viele Büroklammern braucht es, damit der Zeppelin in der Luft schwebt? Zeppelin Büroklammern 1. Schätze zuerst, wie viele Büroklammern es braucht, damit der Zeppelin im Raum schwebt und nicht mehr steigt. 2. Hänge eine Büroklammer nach der anderen an den Zeppelin, bis er nicht mehr steigt bzw. zu schweben beginnt. 3. Stimmt deine Schätzung mit dem Ergebnis überein? 4. Wie viel Mal grösser müsste der Zeppelin sein, damit er dich tragen könnte? Eine Büroklammer hat ein Gewicht von ca. 1g oder 0.001kg. Zeppelin ist erhältlich im Zeppelin Museum Shop in Friedrichshafen (6.- Euro)

34 B64 fliegender Kehrichtsack KG US MS OS 15' Wie bringst du einen Kehrichtsack zum Fliegen? Wie viele Kehrichtsäcke bräuchte es, um dich schweben zu lassen? Bunsenbrenner Kartenröhre Kehrichtsack durchsichtig (100 Liter) Taschenrechner Lösung 1. Stülpe den Kehrichtsack über die Kartonröhre. 2. Zünde den Bunsenbrenner an und warte bis der Kehrichtssack steigt. 3. Vermute, wie viele Büroklammern der Kehrichtsack hochheben kann. Überprüfe deine Vermutung. Wie viele Liter warme Luft braucht es, damit du in die Lüfte fliegen kannst? Tipp: Gewicht der Büroklammer in Verhältnis zur Menge des Kehrichtsackinhaltes (100 Liter) setzen.

35 B65 Luftwaage KG US MS OS 15' Warum steigen Ballone auf? Luftwaage Kerze, Zündhölzchen, Papier 1. Setze die Luftwaage auf den Holzklotz. 2. Tariere die Luftwaage. Falls es notwendig ist, kannst du Papierfetzchen reissen, sie auf die Waage legen und so das genaue Gleichgewicht einstellen. 3. Stelle nun eine brennende Kerze unter eine Büchse und beobachte. Achtung! Die Büchse wird heiss! 4. Beschreibe deine Beobachtung und versuche dann, die Frage zu beantworten.

36 B66 Solarluftschiff Wann steigt das Solarluftschiff und wann sinkt es? Solarluftschiff Föhn Kartonröhre 1. Blast mit dem Föhn durch die Kartonröhre heisse Luft in das Solarluftschiff. Achtung: Aufpassen, dass der Föhn nicht zu nahe an das Solarluftschiff kommt, sonst schmilzt der Plastik!!! 2. Lasst das Solarluftschiff los, wenn es sich mit Luft gefüllt hat. Beobachtet. Solarluftschiffe sind im z.b. im Coop erhältlich.