Lernzirkel Auftrieb. Station 1: Ente. 1) Fülle den Wasserbehälter bis zur Markierung mit Wasser.

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1 Station 1: Ente Name: J. Peter 1 Wasserbehälter 1 Plastikente Notiere deine Ergebnisse auf dem Laufzettel! 1) Fülle den Wasserbehälter bis zur Markierung mit Wasser. 2) Nimm die Plastikente und drücke sie unter Wasser. Was kannst du feststellen? 3) Lass die Ente los, nachdem du sie unter Wasser gedrückt hast. Was kannst du beobachten? 4) Erkläre deine bei 2) und 3) gemachten Feststellungen bzw. Beobachtungen.

2 Station 2: Finger Name: S. Horvath 1 Wasserbehälter 1 Digitalwaage Notiere deine Beobachtungen auf dem Laufzettel! 1) Fülle den Wasserbehälter bis zur Markierung mit Wasser und stelle ihn auf die Digitalwaage. 2) Warte, bis sich die Anzeige nicht mehr verändert und drücke dann auf die Bezeichnung Tara. Nun sollte die Anzeige der Waage auf 0 g stehen. 3) Stecke nun deinen Zeigefinger in das Wasser und beobachte die Anzeige der Waage. Berühre dabei nicht den Behälterrand! 4) Erkläre deine Beobachtung.

3 Station 3: Stein (Wassertiefe) Name: W. Kramer 1 Wasserbehälter 1 Sandstein 1 Kraftmesser (1 N) Notiere die Ergebnisse auf deinem Laufzettel. 1) Fülle den Wasserbehälter bis zur Markierung mit Wasser. 2) Bestimme die Gewichtskraft des Steins mit Hilfe des Kraftmessers. 3) Tauche den Stein am Kraftmesser langsam ins Wasser. Was kannst du während des Eintauchens beobachten? 4) Sobald der Stein ganz untergetaucht ist, lies die Anzeige am Kraftmesser ab. 5) Tauche jetzt den Stein in unterschiedliche Tiefen. Was kannst du feststellen?

4 Station 4: Knetmasse (Form des Gegenstandes) Name: J. Peter 1 Gefäß 1 Kraftmesser (1N) 1 Knetmasse Notiere deine Ergebnisse auf dem Laufzettel. Skizziere außerdem die Form der Knetmasse! 1) Fülle das Gefäß bis zur Markierung mit Wasser. 2) Bestimme den Betrag der Gewichtskraft und der Haltekraft für folgende Körper und trage die Ergebnisse in die Tabelle ein: - Kugel - Zylinder - beliebige Form (Körper) 3) Berechne jeweils den Betrag der Auftriebskraft und formuliere das Ergebnis.

5 Station 5: Stein (Art der Flüssigkeit) Name: J. Peter 3 Gefäße mit verschiedenen Flüssigkeiten (Wasser, Salzwasser, Paraffinöl) 1 Stein 1 Kraftmesser (1N) 1 Tuch Bei allen Aufgaben beachten: Trockne den Stein immer ab, bevor du die Flüssigkeiten wechselst!!! Notiere deine Ergebnisse auf dem Laufzettel 1) Bestimme die Gewichtskraft des Steines in der Luft und die Haltekraft des Steines in den 3 Flüssigkeiten (Wasser, Salzwasser, Paraphinöl), wenn der Stein vollständig eingetaucht ist und berechne jeweils die Auftriebskraft. 2) Welche Aussage kann man über den Zusammenhang zwischen der Auftriebskraft und der Art der Flüssigkeit machen?

6 Station 6: Gewichtskraft Name: S. Horvath 3 Kunststoffröhrchen mit gleichem Volumen (m1 = 100 g, m2 = 75 g, m3 = 50 g) 1 Wasserbehälter 1 Kraftmesser (Fmax = 1 N) Notiere deine Beobachtungen auf dem Laufzettel! 1) Fülle den Wasserbehälter bis zur Markierung mit Wasser. 2) Nimm ein Plastikröhrchen und bestimme mit dem Kraftmesser seine Gewichtskraft. Trage den ermittelten Wert in die Tabelle auf dem Laufzettel ein. 3) Hänge nun das Plastikröhrchen in den Wasserbehälter und miss die Haltekraft mit dem Kraftmesser. Trage auch diesen Wert in die Tabelle auf dem Laufzettel ein. (Achtung: Das Röhrchen muss vollständig untergetaucht sein!) 4) Berechne den Betrag der Auftriebskraft. Was stellst du fest?

7 Station 7: Tabletten (Abhängigkeit vom Volumen) Name: M. Denzler 1 Wasserbehälter 3 Tablettendosen mit unterschiedlichem Volumen 1 Kraftmesser (1 N) Notiere die Ergebnisse auf deinem Laufzettel! 1) Fülle den Wasserbehälter bis zur Markierung mit Wasser. 2) Bestimme von den 3 verschiedenen Dosen die Haltekraft in Luft und die Haltekraft im Wasser und trage sie in die Tabelle auf dem Laufzettel ein. 3) Berechne den Betrag der Auftriebskraft und formuliere das Ergebnis.

8 Station 8: Archimedisches Prinzip Name: S. Horvath 1 Wasserbehälter 1 Kunststoffzylinder 1 Kunststoffbecher 1 Kraftmesser (Fmax = 2 N) Notiere deine Beobachtungen auf dem Laufzettel! 1) Fülle den Wasserbehälter bis zur Markierung mit Wasser. 2) Hänge den Kunststoffzylinder an den unteren Bügel des Kunststoffbechers und bestimme die Gewichtskraft von beiden Körpern. 3) Tauche nun den Kunststoffzylinder vollständig in das Wasser und bestimme die Haltekraft. 4) Fülle nun den Kunststoffbehälter vorsichtig bis zum Rand mit Wasser. Was stellst du fest?

9 Station 9: Goldkrone des Hieron Name: W. Kramer 1 Wasserbehälter 1 Krone 2 Nuggets 1 Balkenwaage Notiere die Ergebnisse auf deinem Laufzettel 1) Fülle den Wasserbehälter bis zur Markierung mit Wasser. 2) Nimm Krone und Gold. Hänge beide im gleichen Abstand an die Balkenwaage. Was kannst du feststellen? 3) Tauche Krone und Gold an der Balkenwaage langsam ins Wasser. Was kannst du während des Eintauchens beobachten? 4) Wiederhole den Vorgang mit dem zweiten Nugget. 5) Gib eine Erklärung für deine Beobachtungen.

10 Station 10: Die Unterwasserschlange Name: M. Denzler 2 Wasserbehälter 1 Korken mit Metallkette (die Schlange) Notiere die Ergebnisse auf deinen Laufzettel 1) Lege die Schlange (Kette mit Korken) in den leeren Wasserbehälter. 2) Gieße mit dem 2. Wasserbehälter langsam Wasser hinzu. 3) Beobachte den Schlangenkopf und die Kette. Was stellst du fest? 4) Begründe deine Beobachtung.

11 Station 11: Cartesianischer Taucher Name: J. Peter 1 mit Wasser gefüllte Plastikflasche 1 cartesianischer Taucher Notiere die Ergebnisse auf deinem Laufzettel! Achte bei deinen Versuchen darauf, dass die Plastikflasche fest verschlossen ist. 1) Betrachte den cartesianischen Taucher. Warum schwimmt er an der Wasseroberfläche? 2) Drücke die Flasche mit der Hand immer stärker zusammen. Beobachte dabei ganz genau den Taucher. Was stellst du fest? 3) An der Flasche ist ein Fenster markiert. Versuche die Flasche so zusammen zu drücken, dass der Taucher durch das Fenster schaut. Was gilt in diesem Fall für die Gewichtskraft des Tauchers und die auf ihn wirkende Auftriebskraft? 4) Welche physikalischen Größen des Tauchers ändern sich, wenn du die Flasche zusammendrückst? 5) Erkläre mit Hilfe des Größenvergleichs das beobachtbare Verhalten des Tauchers.

12 Station 12: Rosinen Name: J. Peter 1 mit Mineralwasser gefülltes Gefäß 1 mit Leitungswasser gefülltes Gefäß Rosinen Notiere deine Ergebnisse auf dem Laufzettel! 1) Gib die Rosinen in das mit Mineralwasser gefüllte Gefäß und beobachte. Was stellst du fest? 2) Erkläre die Beobachtung. 3) Gib die Rosinen in das mit Leitungswasser gefüllte Gefäß und beobachte Was kann man hier feststellen?

13 Station 13: Boot (Abhängigkeit vom Volumen) Name: M. Denzler 1 Wasserwanne (durchsichtig) 1 Folienstift 1 Spielzeugboot 1 Hinkelstein (aus Knetgummi) Die Geschichte Asterix und Obelix befinden sich auf einem kleinen Boot. Obelix hat wie immer zum Krafttraining einen Hinkelstein dabei. Da das Boot zu kentern droht, entschließt sich Obelix, seinen Hinkelstein ins Wasser zu werfen. 1) Fülle die Wasserwanne bis zur Hälfte mit Wasser. 2) Setze das Boot mit dem Hinkelstein in die Wanne mit Wasser. 3) Markiere mit dem Folienstift den Wasserstand außen auf der Wanne. 4) Wirf den Hinkelstein vom Boot ins Wasser. 5) Notiere das Ergebnis auf dem Laufzettel. 6) Versuche die Beobachtung zu erklären.

14 Station 14: Warum schwimmen Schiffe? Name: S. Horvath 1 Wasserbehälter 1 Kugel aus Knetmasse 1 Schale aus Knetmasse Notiere deine Beobachtungen auf dem Laufzettel! 1) Fülle den Wasserbehälter bis zur Markierung mit Wasser. 2) Nimm die Kugel und die Schale aus Knetmasse und lege sie vorsichtig auf die Wasseroberfläche. 3) Beobachte was passiert, wenn du beide Gegenstände loslässt. Notiere das Ergebnis. 4) Versuche die Beobachtungen zu erklären.

15 Station 15: Trichter Name: J. Peter 1 Trichter 1 Tischtennisball Ball Wasser Öffnung mit Daumen zuhalten! Abbildung 1 Abbildung 2 Den Versuch am Waschbecken durchführen!!! Notiere deine Beobachtungen auf dem Laufzettel! 1. Fülle den Trichter mit Wasser. Dazu musst du die untere Öffnung zuhalten! (vergleiche Abbildung 1) 2. Nehme den Tischtennisball und drücke ihn so weit unter Wasser, dass er die Trichteröffnung verschließt (vergleiche Abbildung 2). Lass ihn dann los. (Die Trichteröffnung die ganze Zeit über zuhalten!!!) Was kannst du beobachten? 3. Drücke den Ball erneut so weit unter Wasser, dass er die Trichteröffnung verschließt. Entferne dann deinen Daumen von der Trichteröffnung! Was kannst du beobachten? 4 Halte die Trichteröffnung wieder zu. Beobachtung?

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