FADEN PENDEL... 1 ÜBERBLICK... 2 EXPERIMENT... 3 SCHÜLERANTWORTBLATT FADENPENDEL... 4 EXP-IDEEN A... 5 EXP-IDEEN B... 5

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1 FK062 Faden-Pendel.dc Faden Pendel FADEN PENDEL... 1 ÜBERBLICK... 2 Lernziele... 2 EXPERIMENT... 3 Vraussagen... 3 Geräteausstattung... 3 Arbeitsauftrag... 3 SCHÜLERANTWORTBLATT FADENPENDEL... 4 EXP-IDEEN A... 5 EXP-IDEEN B... 5 franz kranzinger -1- Studi

2 FK062 Faden-Pendel.dc Überblick nach einer Idee vn Hrst Kirra Zeitbedarf: 2 Unterrichtsstunden (ca 90 Minuten) Klassenstufe: Schwierigkeitsgrad: 7 Rtary-Mtin-Sensr Frce-Sensr Digitaladapter Studi Pendelkörper Xplrer- Beschreibung An der Achse des Rtary-Mtin-Sensrs wird ein Frce-Sensr direkt angeschraubt. Der Umfang der Achse des Rtary-Mtin-Sensrs muss zu diesem Zweck mit Klebeband vergrößert werden, damit der Fce-Sensr stabil befestigt werden kann. Der Fce-Sensr misst die Seilkraft in Abhängigkeit der Zeit. Der Rtary-Mtin-Sensr misst den Winkel α - als die Auslenkung des Fadenpendels. Mit einer (der mehreren) kann man an verschiedenen Bahnpunkten die Geschwindigkeit und die Durchgangszeiten bestimmen. Lernziele Die Schülerinnen und Schüler vertiefen ihr Verständnis bzgl. den Zusammenhängen bei der harmnischen Schwingung eines Fadenpendels. wenden die Galileische Methde in diesen Experimenten an und lernen die naturwissenschaftliche Arbeitsweise ( Hypthesen, Mdellvrstellungen führen zu Vrhersagen die in Experimenten falsifiziert der verifiziert werden usw. ) lernen den Einsatz eines Cmputer-Mess-Erfassungs UND Auswertungs-Systems. franz kranzinger -2- Studi

3 FK062 Faden-Pendel.dc Experiment Vraussagen Die Teams beantwrten das Schüler-Antwrt-Blatt als Hausaufgabe. Im Sinne der s genannten Galileischen Methde (Experimente sind immer theriegeleitet) im Sinne der naturwissenschaftlichen Arbeitsweise ( auf der Basis vn Hypthesen, Mdellvrstellungen und schn vrhandenen Therien werden Vrhersagen frmuliert; im Experiment werden diese Vrhersagen falsifiziert der verifiziert ) - ist es wesentlich, dass die verbale Beschreibung und die Vrhersagen frmuliert wurden, bevr die Messung durchgeführt wird. Geräteausstattung Xplrer- Frce-Sensr Rtary-Mtin-Sensr Stativmaterial Studi-Sftware Schüler-Antwrtblatt Arbeitsauftrag Vr der Messung mit dem Messerfassungssystem beantwrten Sie bitte den Teil des Schüler- Antwrtblattes, der sich mit den Vrhersagen befasst. [01] Diskutieren Sie mit Ihrem Team, welche Messwerte man mit den hier dargestellten Sensren aufnehmen kann. [02] Welche Beziehungen zwischen den aufgenmmenen Messwerten erwarten Sie? [03] Zeigen Sie, dass das Fadenpendel für kleine Winkel eine harmnische Schwingung ausführt. [04] Diskutieren Sie mit Ihrem Team das F-α-Diagramm, das Sie hier aufnehmen können. [05] Welche Werte ergeben sich bei größeren Amplituden, bei denen keine harmnische Schwingung auftritt. franz kranzinger -3- Studi

4 FK062 Faden-Pendel.dc Schülerantwrtblatt Fadenpendel Rtary-Mtin-Sensr Frce-Sensr Digitaladapter Studi Pendelkörper Xplrer- [A] Definitinen Begriffe [A.01] [A.02] Was versteht man unter einer harmnischen Schwingung? Unter welchen Bedingungen kann man ein Fadenpendel als harmnischen Schwinger betrachten? Durch welche Gleichung wird die Peridendauer eines Fadenpendels beschrieben? [B] Vrhersagen (im Sinne der Galileischen Methde) [C.01] [C.02] [C.03] [C.04] Welche Beschleunigungswerte an welchen Stellen der Bahn erwarten Sie? Welche Peridendauer erwarten Sie? Wird die Peridendauer bei diesem physikalischen Pendel vn der Amplitude abhängen? Wenn ja, in welcher Weise? Welches F-α-Diagramm erwarten Sie? Welche Rlle spielt die Zentripetalkraft? [C] Messung [C.01] Führen Sie die Messung durch! [D] Flgerungen Analyse [D.01] Analysieren Sie Ihre Messdaten Diskutieren Sie das Ergebnis. franz kranzinger -4- Studi

5 FK062 Faden-Pendel.dc Exp-Ideen A Exp-Ideen B Ein schöner Schülervrschlag besteht darin, einen Ultraschallsensr als Pendelmasse selbst zu verwenden und je nach der Strahlrichtung ganz unterschiedliche Messwerte zu erhalten! Rtary-Mtin-Sensr Frce-Sensr Studi Ultraschallsensr Xplrer- franz kranzinger -5- Studi