12. Leistungswettbewerb. der Stiftung der Kreissparkasse Verden. Leistungsgruppe Klassen 5 bis 7 WINDSTORM

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1 12. Leistungswettbewerb der Stiftung der Kreissparkasse Verden Leistungsgruppe Klassen 5 bis 7 WINDSTORM Bau eines Airbats

2 1. Aufgabe Es ist ein ferngesteuertes Airbat zu bauen. Mit dem Airbat muss ein Wettrennen swie ein Parcurs gefahren werden. Wesentliche Beurteilungskriterien sind die Qualität und Originalität bei der Knstruktin des Airbats swie die erflgreiche Bewältigung der Fahraufgaben. 2. Erläuterungen zur Aufgabenstellung Eingesetztes Material NXT-Baustein Zur Lösung der Aufgabe wird der NXT-Baustein aus dem Baukasten LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 benötigt, der allen Teilnehmergruppen beim 10. Leistungswettbewerb Frmel (Z)ukunft zur Verfügung gestellt wurde. Sllte eine Schule nicht am 10. Leistungswettbewerb teilgenmmen haben der sich mehr Gruppen anmelden, als NXT-Bausteine vrhanden sind, werden zusätzliche Baukästen LEGO Mindstrms NXT 2.0 zur Verfügung gestellt. 2

3 Mtr Es werden 3 MABUCHI Gleichstrmmtren zur Verfügung gestellt. Davn dürfen 2 Mtren für den Vrtrieb verwandt werden. Der dritte Mtr dient als Ersatz der kann für andere Zwecke im Rahmen der Aufgabenlösung eingesetzt werden. Die technischen Daten des Mtrs: Gleichstrmmtr mit Sinterbrnze-Gleitlagern Betriebsspannung 1, V Anlaufspannung 1 V Strmaufnahme max. 800 ma Drehzahl U/min bei 9 V Mtrmaße hne Welle (L x B x H): 35 x 24 x 20 mm Wellenmaße (L x Ø): 12 x 2 mm mit Abflachung Eine Verwendung anderer Mtren für den Vrtrieb ist nicht zulässig. Beim Einsatz vn Mtren mit anderen Leistungswerten besteht die Gefahr, dass Schäden am NXT-Baustein entstehen. Verbindungskabel Zur Verbindung der Mtren mit den NXT Baustein wird ein Kabelset zur Verfügung gestellt. Die Kabel sind grundsätzlich zum Anschluss vn Sensren und Servmtren aus dem Baukasten vn LEGO Mindstrms NXT 2.0 vrgesehen. Zum Anschluss der MABUCHI Gleichstrmmtren ist es erfrderlich, dass die Stecker an einer Seite des Kabels abgeschnitten werden und die Adern des Kabels für den Anschluss freigelegt werden. Prpeller Bei dem Airbat dürfen maximal 2 Prpeller für den Vrtrieb eingesetzt werden. Es werden 4 Prpeller mit einer Länge vn 130 mm zur Verfügung gestellt. Sie haben einen festen Sitz auf einer Welle mit einem Durchmesser vn 2 mm. 3

4 Tablet Die Steuerung des Airbats erflgt mit einem Tablet mit Andrid- Betriebssystem. Tablets werden den Schulen in begrenzter Anzahl zur Verfügung gestellt. Der Einsatz eines eigenen Tablet der Smartphne ist zulässig. Die Verbindung zwischen dem Tablet und dem NXT-Baustein erflgt mittels Bluetth. Als Steuerungssftware auf dem Tablet kann z. B. die App NXT Remte Cntrl 1 eingesetzt werden, die im Ggle Play Stre kstenls zum Dwnlad zur Verfügung steht. Um die Andrid-App zu installieren, ist ein kstenfreies Ggle-Knt 2 erfrderlich. Selbstverständlich steht es den Gruppen frei, andere Andrid-Apps zur Steuerung des Airbats einzusetzen. Energieversrgung Die Energieversrgung der eingesetzten MABUCHI Gleichstrmmtren darf ausschließlich durch den NXT-Baustein erflgen. Weitere Energiequellen sind auf dem Airbat nicht zulässig. Sicherheit Zum Schutz vr Verletzungen sind alle Prpeller mit einem Schutzgitter zu versehen. Die Mtren mit den Prpellern dürfen nur in Betrieb genmmen werden, wenn das Schutzgitter mntiert ist. 1 play.ggle.cm/stre/apps/details?id=rg.jfedr.nxtremtecntrl&hl=de 2 accunts.ggle.cm/signup?cntinue=https%3a%2f%2faccunts.ggle.cm%2 FManageAccunt&hl=DE 4

5 Die Fahraufgaben Es ist darauf zu achten, dass am Wettbewerbstag für die nachflgenden Aufgaben eine ausreichende Anzahl geladener Akkus bzw. Batterien zur Verfügung stehen. Fahren eines Parcurs Es ist eine Strecke in Frm einer Acht in einer möglichst kurzen Zeit zu fahren. Die Zeitnahme beginnt mit dem Überfahren der Startlinie und endet, wenn der gesamte Btskörper die Ziellinie passiert hat. Das Becken 3 und die Fahrstrecke sehen wie flgt aus: Länge 5 m Breite 1,5 m Tiefe des Wassers mindestens 5 cm Abstand 60 cm Breite der Fahrstrecke mindestens 60 cm Start- und Ziellinie Stein Airbat 3 Die dargestellten Becken für das Wettrennen und den Parcurs können mit Dachlatten und einer Abdeckplane erstellt werden. In den Schulen kann auch mit kleineren Becken getestet und geübt werden. 5

6 Wettrennen In einem Becken, das durch eine Abtrennung in der Mitte in einen Rundkurs aufgeteilt ist, fährt jede Gruppe Rennen gegen andere Gruppen. Bei jedem Rennen starten 2 Airbats. Die Airbats haben jeweils gegenüberliegende Startund Ziellinien. Gefahren werden 2 Runden. Gewnnen hat das Airbat, das nach den 2 Runden zuerst die eigene Start- / Ziellinie mit dem gesamten Btskörper überfahren hat der das andere Bt eingehlt hat. Es erflgt keine Zeitnahme. Jedes Airbat nimmt an mehreren Rennen teil. Das Becken 4 und die Fahrstrecke sehen wie flgt aus: Länge 5 m Breite 1,5 m Tiefe des Wassers mindestens 5 cm Start- und Ziellinie Breite der Fahrstrecke mindestens 60 cm Stein zwischen den Steinen gespanntes Band Airbat 4 Die dargestellten Becken für das Wettrennen und den Parcurs können mit Dachlatten und einer Abdeckplane erstellt werden. In den Schulen kann auch mit kleineren Becken getestet und geübt werden. 6

7 Präsentatin des Airbats vr der Jury Die Knstruktin des Airbats wird durch die Jury im Hinblick auf Qualität und Originalität begutachtet. Darüber hinaus haben die Gruppen die Aufgabe innerhalb vn 5 Minuten mit selbst gewählten Medien die wesentlichen Entwicklungsschritte bei der Aufgabenlösung darzustellen. Es sll insbesndere auf flgende Arbeitsschritte eingegangen werden: Planung des zeitlichen Ablaufs des gesamten Prjektes (Meilensteine) Entwicklung alternativer Lösungsansätze / Auswahl des besten Lösungsansatzes Bau des Airbats Dabei sind flgende Punkte vn Bedeutung: Fahrwiderstand Kippsicherheit Kurvenfahrtauglichkeit Geradeausstabilität Schutz der Elektrnik vr Feuchtigkeit und Vermeidung vn Verletzungen durch den Prpeller Nach der Präsentatin der Aufgabenlösung müssen sich alle Gruppenmitglieder den Fragen der Jury zu ihrem gemeinsamen Wettbewerbsbeitrag stellen. Besndere Gestaltung des Airbats Eine besndere künstlerische Gestaltung des Airbats geht in die Bewertung des Wettbewerbsbeitrages ein. Ablauf der Prüfung Die Prüfung besteht aus 2 Teilen: 1. Einzelprüfung durch die Jury Die Prüfung umfasst das Fahren eines Parcurs die Präsentatin des Airbats Die Einzelprüfung dauert vraussichtlich 20 Minuten. 2. Gemeinsames Wettrennen Das Wettrennen findet nach Abschluss aller Einzelprüfungen statt. Für die Wettrennen stehen vraussichtlich insgesamt 60 Minuten zur Verfügung. 7

8 Finanzielle Mittel / Materialeinsatz Jede Gruppe erhält neben den. a. beschriebenen Materialen auf schriftlichen Antrag 75 Eur für den Erwerb vn weiterem Baumaterial. Außerdem können Materialien der Schule z. B. aus dem Physikunterricht und aus früheren Wettbewerben genutzt werden. Rechtzeitige Fertigstellung des Wettbewerbsbeitrages Die Teilnahme der Gruppen am Wettbewerbstag wird nur zugelassen, wenn die Gruppen ihr Airbat in der eigenen Schule anderen Schülerinnen und Schülern vrgeführt und die wichtigsten Entwicklungsschritte bei der Knstruktin des Airbats erläutert haben. Dies ist durch ein Ft zu dkumentieren, das spätestens zwei Wchen vr dem Wettbewerbstag an flgende -Adresse zu senden ist: FrmelZukunft@gmail.cm 3. Gewichtung der Bewertungskriterien Die Bewertung der Prjektarbeiten setzt sich aus flgenden Kmpnenten zusammen: 1. Fahraufgaben - Erflg beim Wettrennen Gewichtung vn 30 % - Zeit für das Durchfahren des Parcurs Gewichtung vn 20 % 2. Knstruktin des Airbats (Qualität & Originalität) Gewichtung vn 20 % 3. Künstlerische Gestaltung des Airbats Gewichtung vn 10 % 4. Erläuterung der Aufgabenlösung durch die Gruppe und Beantwrtung der Fragen der Jury Gewichtung vn 20 % Die Begutachtung der Wettbewerbsbeiträge erflgt am Wettbewerbstag durch eine Jury, die unter Leitung vn Herrn Prf. Dr. Bracht, Technische Universität Clausthal, mit kmpetenten Fachleuten aus Industrie und Schule besetzt ist. 8

9 4. Preise Es werden drei Geldpreise ausgelbt: 1. Platz Eur 2. Platz Eur 3. Platz Eur Auch bei diesem Wettbewerb wird der Marie-Curie-Preis für die beste Mädchengruppe vergeben, um Schülerinnen zur Teilnahme an diesem technisch-naturwissenschaftlichen Wettbewerb zu mtivieren. Der Preis wird unter den Mädchengruppen aller Leistungsgruppen ausgeschrieben. 5. Beginn / Ende des Wettbewerbs Der Wettbewerb beginnt im Nvember 2012 und endet mit dem Wettbewerbstag im Mai / Juni Das Datum und der Austragungsrt für den Wettbewerbstag werden rechtzeitig per Mail bekanntgegeben. An diesem Tag erflgt die Präsentatin und Bewertung der einzelnen Prjektbeiträge. Nach der Ermittlung der Gewinner werden die Preise vr Ort überreicht. 6. Teilnehmer Teilnehmen können Schülergruppen aller Schularten ab Klasse 5. Die Gruppen sllen in der Regel aus drei bis fünf Schülerinnen / Schülern bestehen. Die Gruppen sind vn Lehrern anzumelden, die als Ansprechpartner für die Schülergruppen während des gesamten Wettbewerbszeitraumes zur Verfügung stehen. Die Betreuung der Gruppen kann auch durch Eltern der andere engagierte Erwachsene ergänzt werden. Die Gruppenarbeiten erflgen im Rahmen des Unterrichtes der vn Arbeitsgemeinschaften. Arbeitsrt der Gruppen ist vrnehmlich die Schule. 7. Ansprechpartner Fachliche Fragen zum Wettbewerb beantwrtet Friedrich vn Schreder vn der Stiftung der Kreissparkasse Verden. Um eindeutige und für alle Beteiligten nachvllziehbare Antwrten geben zu können, werden ausschließlich schriftlich gestellte Fragen beantwrtet. Diese sind an flgende -Adresse zu senden: Frmel-Zukunft@KSK-Verden.de Für rganisatrische Fragen stehen vn der Stiftung der Kreissparkasse Verden zur Verfügung: Dr. Beate Patlla ( ) Friedrich vn Schreder ( ) 9

10 8. Anmeldung Die verbindliche Anmeldung der Gruppen muss auf beiliegendem Vrdruck über die betreuenden Lehrer erflgen. Um ggf. weitere Infrmatinen während des Wettbewerbes zur Verfügung stellen zu können, müssen die Gruppen und die betreuenden Lehrer bei der Anmeldung zum Wettbewerb eine -Adresse angeben. Darüber hinaus gehende schriftliche Infrmatinen wird es nicht geben. Deshalb sind die s zwingend zu beachten. Anmeldeschluss ist der 9. Nvember Das beschriebene Material swie die finanziellen Mittel werden den Gruppen spätestens Ende Nvember 2012 zur Verfügung gestellt. Es ist vrgesehen, dass die erwrbenen Materialien nach Durchführung des Wettbewerbs zum Einsatz im Physikunterricht in das Eigentum der teilnehmenden Schulen übergehen. Die Stiftung der Kreissparkasse Verden wünscht allen Teilnehmern viel Spaß und gutes Gelingen bei der Lösung der Aufgabe! 10