Korridorexperimente. Einstiegsfolie für die Mathe-Physikbörse am Peter-Vischer-Gymnasium. turmdersinne Nürnberg. Gymnasium Lauf. Rudolf Pausenberger

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1 Korridorexperimente Physikbörse 16.März 2005 Gymnasium Lauf turmdersinne Nürnberg Rudolf Pausenberger Einstiegsfolie für die Mathe-Physikbörse am Peter-Vischer-Gymnasium.

2 Gliederung Projekte Jahresprojekte, Übungen Wahlkurse, AGs turmdersinne als Exkursionsziel, als Ideengeber, als Partner. Finanzielle Unterstützung: Deutsche Physikalische Gesellschaft Aufwändige Exponate Blaue Kiste Reaktionstest Unendlichkeitsspiegel AMESraum Einfache Exponate Richtungshören Türme von Hanoi Unrunde Rollen Klötzchenbrücke Drehscheiben Kugelbahn Gleichgewichtswand Wirbelströme optische Täuschungen hier kurz erläutern, die folgenden zwei Folien überspringen.

3 Schüler evaluieren das naturwissenschaftliche Museum turmdersinne in Nürnberg Kritische Auseinandersetzung mit Exponaten und Texten zu Phänomenen der Wahrnehmung hin-sichtlich ihrer Eignung für Jugendliche ab 14 Jahren. Nachbau von Exponaten für die Schule, Weiterentwicklung von Exponaten für das Museum turmdersinne. Ü

4 Im turmdersinne : Schüler suchen sich Ideen zum Nachbauen. Hier untersuchen sie eine Schalttafel. die Schüler planen eine Übersichtstafel: Tasten in der Klassenübersicht bringen LEDs auf dem Schulhausplan zum Leuchten.

5 Blaue Kiste Physikgruppe im Jahresprojekt Farbe, 11. Klasse In diesem Ganzjahresprojekt widmete sich jeder Schüler einer 11. Klasse mehreren Fachgebieten zum Thema Farbe. Hier das Ergebnis der Physikgruppe.

6 Blaue Kiste Betrachterin Der Helfer zieht die blaue Leuchtdiode langsam von hinten nach vorne. Helfer Halt! =? Betrachterin Wenn der Betrachterin durch die Gucklöcher beide Leuchtdioden in gleicher Entfernung erscheinen, öffnet der Helfer zur Kontrolle den Deckel. Welche Leuchtdiode ist nun wirklich weiter vorne? Helfer Blau ist nicht nur außen die Außenfarbe der Kiste: Hängt Entfernungsschätzen von der Farbe ab?

7 Blaue Kiste Film Beachten Sie am Ende des Films, daß auch die CCD-Kamera das blaue Licht nicht ortsscharf auflösen kann.

8 Blaue Kiste Verschiebbare rote und blaue LED Schleifkontakte werden durch Kupferhülsen auf Kupferrohren realisiert.

9 Blaue Kiste Versuch 2 Das rote Licht scheint von einem kleinen Fleck zu kommen, das blaue nicht, obwohl beide Leuchtdioden gleich groß sind! Dieser Effekt ist nur bei Dunkelheit gut zu erkennen.

10 Blaue Kiste: Dispersion Näheres blaues und ferneres rotes Licht werden zugleich scharf. Leuchtdioden Augenlinse Netzhaut Fernes blaues Licht kann gar nicht mehr scharfgestellt werden, wenn die Augenlinse bereits maximal entspannt ist. Kobaltgläser in Kirchenfenstern Vermeiden in der professionellen Graphik

11 Reaktionstest Der rechte Junge lässt die magnetisch gehaltenen Stöcke fallen. Die beiden anderen ergreifen sie schnell. Das Reaktionstestgerät ist auch am Elternabend eine Attraktion.

12 Reaktionstest Die Skala zeigt die Fallhöhe und die Reaktionszeit Umbau des Schranks, Stromversorgung durch die Wand der Physik-Vorbereitung. Rechts das Portrait eines Kollegen mit Sonnenbrille: Der Einblick in den Unendlichkeitsspiegel (siehe folgende Folien).

13 Unendlichkeitsspiegel Film Zur Stromversorgung haben wir ein Loch durch die Wand in die Physikvorbereitung gebohrt. Diese Korridorexperimente sind nur einsatzfähig, wenn in der Physikvorbereitung die Spannungsversorgung angeschaltet ist.

14 Richtungshören Auf den Schlauch wird geklopft. Durch die Laufzeitverzögerung in den Rohren erkennt der Proband, ob rechts oder links von der Mitte geklopft wurde.

15 Richtungshören Anleitungsblatt, Trichter, Schlauch Einfache und billige Materialien: Zwei Trichter, ein Schlauch, Schnur und ein Stöckchen.

16 Die Türme von Hanoi Film Arbeiten in Holz

17 Unrunde Rollen Kurven gleicher Breite Arbeiten in Holz (2)

18 Unrunde Rollen aus LS, Geo8 Lambacher-Schweizer, Geometrie 8, Seite 51

19 Die Klötzchenbrücke λ λ Klötzchen Schwerpunkt Tischplatte Wie weit kragt die Brücke bei mehreren Klötzchen über? Anstelle der Tischplatte kann ich auch ein weiteres Klötzchen nehmen. Die Frage ist nun: Wie weit kann ich das zweite Klötzchen über die Tischplatte schieben?

20 Die Klötzchenbrücke λ λ / 2 λ / 2 Fassen wir die beiden Schwerpunkte zu einem gemeinsamen zusammen. So weit, dass jetzt der gemeinsame Schwerpunkt der beiden Klötzchen zusammen an der Tischkante liegt.

21 Die Klötzchenbrücke λ λ / 2 Der gemeinsame Schwerpunkt liegt über der Kante. Insgesamt steht die Vorderkante nun 3/2 l über.

22 Die Klötzchenbrücke λ λ / 2 1 / 3 λ 2 / 3 λ Doppelte Kraft halber Hebelarm. Kleiner Betrugstipp: Es geht besonders gut, wenn Sie die oberen Brettchen aus Erle, die mittleren aus Ahorn und die unteren aus Eiche wählen!

23 Die Klötzchenbrücke λ λ / 2 λ / 3 n 1 usw / / / 4... = Σ 1 / n = unendlich... aber die Klötzchen lassen sich auch anders legen! n Klötzchen auf ein weiteres: 1 / n+1 + n / n+1 = 1 mal halbe Klötzchenlänge

24 Die Klötzchenbrücke Film Während des Films bereits den Overheadprojektor vorbereiten, auf dem die Zuhörer selbst das Drehspiralenexperiment nachvollziehen sollen.

25 Die Drehscheibe Eine Fahrradnabe wird hinter ein Loch geschraubt, die Achse schaut durch die Holzwand. Auf die Achse der Nabe drehen wir eine kreisrund gefräste Holzplatte auf.

26 Die Drehscheibe Film Siehe dazu für den Bildschirm auch das Programm OPTICAL.EXE

27 Kugelbahn Auf welcher Bahn braucht die Murmel die kürzeste Zeit? Bernouilli: Coshyp

28 Die Gleichgewichtswand Film Die Platte wurde ganz einfach von Sechstklässern hergestellt und mit zwei Ketten an zwei Winkeln in drei Metern Höhe befestigt.

29 Die Wirbelstrombremse Zwei starke Magnete in eine leere Tesarolle geklebt. Herstellung: Magnete festklemmen und dann mit Zweikomponentenkleber kleben. Beachte die starken Magnetkräfte während des Arbeitens!

30 Die Wirbelstrombremse Film Der untere Ring ohne Magnete fällt deutlich schneller als der obere mit den Magneten. Im Film sehen Sie ihn auf der unteren Platte bereits liegen, wenn der obere Ring noch fällt.

31 Optische Täuschungen Die Parallelogrammtäuschung mit Schablone Exponat aufgenommen in der Wanderausstellung des turmdersinne. Diese Wanderausstellung mit bis zu 20 Exponaten können Sie buchen unter

32 AMESraum: Der Koala wächst! Erst ist er niedriger als das Fensterbrett, danach deutlich höher!

33 AMESraum: Größentäuschung Die beiden Plüschtiere sind nur gegeneinander ausgetauscht.

34 AMESraum: Kugelbahn Die Rinnen sind offensichtlich abschüssig. Aber in welche Richtung?

35 AMESraum: Bau Vortests mit einem Modell aus Pappe sind erfolgreich. Das Geheimnis: Der Raum ist nicht quaderförmig, sondern verzerrt.

36 AMESraum: Bau Konstruktion der trapezförmigen Bodenfliesen Lineare Funktionen, Ähnlichkeit

37 AMESraum: Bau Schreinerarbeit an der Ständerbohrmaschine Arbeiten, die Gymnasiasten sonst vielleicht nicht lernen.

38 AMESraum: Bau Endkontrolle der abschüssigen Rinne mit der Kugel. Schüler aus der Arbeitsgemeinschaft 2003/04.

39 Wie geht s weiter? Wir bauen den AMESraum im Korridor der Schule ein... Wahlkurs 2004/05