Arbeitsblätter WASSER NATUR CHAOS

Transkript

1 Technorama Technoramastrasse 1 CH-8404 Winterthur T +41 (0) direkt: T +41 (0) schulservice@technorama.ch Arbeitsblätter WASSER NATUR CHAOS Inhaltsverzeichnis 1. Tipps für einen Schulbesuch 2. Übersichtskarte des Sektors 3. Arbeitsblätter 3.1 Auftrieb Kartesischer Taucher Slow Bubbles 3.2 Wirbel Tornado in der Flasche Wolkenringe / Tornado 3.3 Sehen Stroboskopbrunnen 4. Antworten

2 Technorama Technoramastrasse 1 CH-8404 Winterthur T +41 (0) direkt: T +41 (0) schulservice@technorama.ch Tipps für einen Schulbesuch Für Lehrer(innen): Allgemeine Hinweise für einen Technorama-Besuch > Für die Phänomene, die die Schüler und Schülerinnen am meisten interessieren, sollen sie sich Zeit nehmen. (Man kann sich bei einem Besuch nicht allen Versuchen intensiv widmen.) > Es gilt vor allem, nach eigenen Erklärungen zu suchen und sie am Experiment zu überprüfen. > Workshops in den Laboren: Informationen zu den Workshops finden Sie auf unserer Webseite. Reservationen sollten möglichst frühzeitig erfolgen. Bemerkungen zu den Fragen in diesen Arbeitsblättern sowie Tipps zur Einführung der Schüler > Das Hauptziel der Arbeitsblätter besteht darin, Schülerinnen und Schüler zu genauem Beobachten anzuspornen. Deshalb muss ihnen auch das Gefühl vermittelt werden, dass sie in ihren Erklärungen und Meinungen ernst genommen werden. Ob ihre Antworten richtig oder falsch sind, finden wir eher zweitrangig. So geht's... Für Schüler(innen): > Teilt euch bitte in kleine Gruppen zu zweit oder zu dritt auf. > Geht durch den ganzen Ausstellungssektor und schaut euch erst einmal alles kurz an. > Hier dürft und sollt ihr die Experimente anfassen, be-greifen, ausprobieren und mit ihnen spielen. > Für die Phänomene, die euch am meisten interessieren, solltet ihr euch Zeit nehmen. (Man kann sich bei einem Besuch nicht allen Versuchen intensiv widmen.) > Es gilt vor allem, nach eigenen Erklärungen zu suchen und sie am Experiment zu überprüfen. > Falls ihr Fragen oder Probleme habt, wendet euch bitte an eine(n) Betreuer(in) mit Technorama-Shirt oder an eure/n Lehrer(in). > Der Schwierigkeitsgrad der Fragen ist unterschiedlich. Es empfiehlt sich, eine gezielte Auswahl aus den Versuchen zu treffen. > Die Übersichtskarte des Sektors hilft bei der Orientierung. Markieren Sie die Stationen für Ihre Schüler, die sie bei diesem Besuch bearbeiten sollen. > Die Lösungen zu den Aufgaben geben die Hintergründe zu den Versuchen nur sehr knapp wieder. Fachbücher geben tiefergehende Informationen. Wir danken der VTW (Vereinigung Technorama und Wirtschaft), für die grosszügige Unterstützung unseres Schulservices. Änderungen vorbehalten / Technorama

3

4 Auftrieb Kartesischer Taucher Drücke die Hebel der beiden kleineren Glaszylinder hinunter. Was kannst du beobachten? Trete mit dem Fuss auf das Pedal des grossen Glaszylinders und versuche die Flasche im Innern zum Schweben zu bringen. Was ist wohl in der Flasche drin? Beobachte genau was sich im Innern der Flasche verändert, wenn du auf das Pedal drückst oder es wieder los lässt. Was passiert und wieso ist das wohl so? Kannst du das bei den Gegenständen in den kleinen Glaszylindern auch beobachten? Was siehst du dort? Januar 2015 Kartesischer Taucher

5 Auftrieb Slow Bubbles Erzeuge in der Glassäule unterschiedlich grosse Luftblasen. Welche Blasen steigen schneller auf, die Grossen oder die Kleinen? Wieso ist das wohl so? Wie kannst du nacheinander zwei Blasen erzeugen, so dass danach die zweite Blase die Erste schluckt? So habe ich es gemacht: Wie viele Blasen kannst du nacheinander erzeugen, die sich danach vereinen? Januar 2015 Slow Bubbles

6 Wirbel Tornado in der Flasche Wettlauf für zwei Personen: Wer schafft es seine PET-Flasche schneller zu leeren? Wer hat gewonnen? Drehe die Flasche um, damit das Wasser nach unten läuft. Mach nun mit der Flasche eine Kreisbewegung, bis sich das Wasser im Innern der Flasche dreht und ein Wasserwirbel entsteht. Lasse nun das Wasser auslaufen. Wiederholt den Wettlauf. Jemand dreht seine Flasche nur um, die andere Person erzeugt in seiner Flasche den Wasserwirbel und lässt das Wasser so auslaufen. Auf welche Art ist die Flasche schneller geleert? Wieso ist das wohl so? Wo hast du in deinem Alltag schon einmal solche Wasserwirbel gesehen? Februar 2015 Tornado in der Flasche

7 Wirbel Wolkenringe / Tornado Versuche beim Exponat "Wolkenringe" möglichst schöne Wolkenringe zu erzeugen. Wie musste man vorgehen um die schönsten Wolkenringe zu erhalten? Betrachte den Nebeltornado beim Exponat "Tornado" ganz genau. Wie entsteht wohl dieser Tornado? Nimm die Lichttafel und leuchte mit ihr quer durch den Tornado durch. Zeichne auf die Rückseite was du sehen kannst, wenn du durch den Tornado leuchtest. Frage eine Betreuerin / einen Betreuer, ob sie / er dir den Feuertornado zeigen kann. Januar 2015 Wolkenringe Tornado

8 Sehen Stroboskopbrunnen Probiere die verschiedenen Drehknöpfe auf der Schaltfläche aus. Stelle die Regler so ein, dass du einzelne Wasserkugeln sehen kannst. Kannst du die Wasserkugeln in der Luft "stehen" lassen? Schalte das Stroboskoplicht aus und das normale Licht ein. Sind die Wasserkugeln noch zu sehen? Stelle die drei Wasserstrahlen und das Stroboskoplicht so ein, dass es für dich am schönsten aussieht. Zeichen in die Felder den Brunnen einmal im Stroboskoplicht und einmal im normalen Licht ab. Was ist das Spezielle am Stroboskoplicht, dass man z.b. die einzelnen Wasserkugeln sehen kann? Januar 2015 Stroboskopbrunnen

9 Technorama Technoramastrasse 1 CH-8404 Winterthur T +41 (0) direkt: T +41 (0) schulservice@technorama.ch 4. Antworten Arbeitsblätter (dem Alphabet der Exponat-Titel nach geordnet) Kartesischer Taucher 1. Beim Drücken des Hebels tauchen die Figuren ab. Die Figuren werden zusammen gedrückt. 2. Im Innern der Flasche befindet sich Luft und von unten steigt etwas Wasser hinein. 3. Beim Drücken des Pedals wird mehr Wasser in die Flasche hineingedrückt. Der Bereich der Flasche, der mit Luft gefüllt ist, wird kleiner. Mit dem Pedal erhöht man den Druck auf das Wasser im Glaszylinder. Dadurch erhöht sich auch der Druck auf die in der Flasche eingeschlossene Luft. Da dadurch das Volumen der Luft verkleinert wird, verringert sich auch der von ihr erzeugte Auftrieb. Die Flasche "schwebt" im Wasser, wenn der durch die eingeschlossene Luft erzeugte Auftrieb und das Gewicht der Flasche gleich sind. 4. Teilweise. Fisch: Der "Plastikbauch" wird zusammengedrückt. Slow Bubbles 1. Die grossen Blasen steigen schneller auf als die Kleinen. Da mehr Luft in den grossen Blasen eingeschlossen ist, ist auch ihr Auftrieb grösser und sie steigen schneller nach oben. 2. Zuerst eine kleinere Blase die langsam aufsteigt, danach eine grössere Blase erzeugen. Die grössere Blase holt die Kleinere aufgrund ihres grösseren Auftriebs ein. 3. Verschiedene Antworten. Stroboskopbrunnen 1. Mit der richtigen Kombination der Regler ist es möglich die Wasserkugel in der Luft "stehen" oder sie rückwärtslaufen zu lassen. Wird das Stroboskoplicht ausgeschaltet verschwinden die Wasserkugeln und der Wasserstrahl ist sichtbar. 2. Verschiedene Zeichnungen; bei normalem Licht nur Wasserstrahlen, keine Kugeln oder Spiralen 3. Beim Stroboskoplicht wird das Licht schnell hintereinander immer wieder ein und ausgeschaltet. Unser Auge sieht immer nur dann ein Bild, wenn auch das Licht auf den Wasserstrahl fällt. Der Wasserstrahl wird unterschiedlich in einzelne Portionen aufgeteilt, die so schnell hintereinander folgen, dass sie bei normalem Licht nicht als einzelne Portionen erkennbar sind. Ist nun aber das Stroboskoplicht genau in dem Moment eingeschaltet in dem auch eine Wasserportion hinunter fällt, wird diese sichtbar. Tornado in der Flasche Die Flasche mit dem Wasserwirbel gewinnt. 3. Abfluss im Spülbecken, Badewanne,, in Flüssen bei Brückenpfeilern Wolkenringe / Tornado 1. Gemeinsam gleichzeitig und nicht zu fest auf allen Seiten drücken. 2. Luft strömt aus den Düsen in den seitlichen Stäben. Dadurch wird der Nebel im Kreis herum gewirbelt. 3. Zeichnung eines Wirbels. Das Innere des Nebeltornados ist hohl (kein Nebel). Da es im Zentrum beinahe windstill ist, wird dort auch der Nebel nicht herumgewirbelt. Man spricht beim Zentrum auch vom Auge des Tornados.