[1] Tandemsprung mit Sensoren Inquiry Based Teaching von Mag. Ronald Binder
Allgemeine Informationen Das Szenarioziel ist die Unterscheidung des freien Falles und des Falles unter Berücksichtigung des Luftwiderstandes. Im Speziellen sollen die Vorgänge während eines Fallschirmsprunges analysiert werden Dauer: 5 x 50 min. Vokabular: Geschwindigkeit, Beschleunigung, Newton sche Axiome, Gravitation, Schwerelosigkeit, Strömungswiderstand Tools und Materialien: PC mit Internetverbindung, InLot- Tools und Grafen des Fallschirmsprunges (Alternativ: Flugzeug mit einem Tandemspringer). Ziele und Zielsetzungen: die Studierenden sollen...... mit Kraftvektoren umgehen können.. Diagramme interpretieren lernen.... die unterschiedlichen Bewegungsabläufe beschreiben können.
Ausbildungsphase 1-1: Neugier wecken Geschichte des Freien Falles Theorie des Freien Falles [2] Freier Fall mit Geogebra [3] Schwerelosigkeit mit Wasserflasche
Ausbildungsphase 1-1: Neugier wecken Anregung durch ein Experiment: Der freie Fall mit dem KLiC-Ball [4] KLiC-Ball [5] Diagramm des Freien Falles
Ausbildungsphase 1-2: Fragen zum aktuellen Wissen definieren Fall unter Berücksichtigung des Luftwiderstandes [6] Fallschirmsprung_Luftwiderstand.doc
Ausbildungsphase 1-2: Fragen zum aktuellen Wissen definieren Zusammenfasssung der Theorie Linksammlung zum freien Fall: http://ne.lonet2.de/selbstlernmaterial/p/m/lbo/lboindex.html Hintergrundinformationen zum Weltrekordversuch: Fall aus 40 km Höhe. www.redbullstratos.com
Ausbildungsphase 2-1: Vorläufige Erklärungen oder Hypothesen vorschlagen Mögliche Fragestellungen: Welchen Einfluss hat der Luftwiderstand auf die Fallbewegung? Wie lange kommt es zu einer Geschwindigkeitszunahme? Wovon hängt die Höchstgeschwindigkeit ab? Was passiert bei der Fallschirmöffnung?
Ausbildungsphase 2-2: Einfache Untersuchung planen und durchführen Mögliche Untersuchungen: Modellfallschirmflug in Schulaula: verschiedene Gewichte Variation der Fallschirmfläche/ -krümmung Modellraketenstart mit Fallschirmbergung [7] http://modellfallschirm.de/kreuz.html
Ausbildungsphase 3-1: Beweise aus der Beobachtung sammeln Vorbereitung des Experiments: Falls Rahmenbedingungen stimmen: Montage der Sensoren und des Empfängers Kopplung mit Tandemspringer Kontrolle sämtlicher Sicherheitsmaßnahmen
Ausbildungsphase 3-1: Beweise aus der Beobachtung sammeln Durchführung der Messung: Sprung aus dem Flugzeug Öffnen des Fallschirmes Gleiten mit dem Fallschirm Landung
Ausbildungsphase 4-1: Erklärung aufgrund der Beweise Vergleich der Vorhersage und der Resultate: [8] Falschirmsprung_Analyse.doc [8] Falschirmsprung_Analyse.doc
Ausbildungsphase 4-1: Erklärung aufgrund der Beweise Diskussion: Welche Voraussagen waren richtig? Beschreibe die einzelnen Abschnitte anhand der Diagramme!
Ausbildungsphase 4-2: Andrere Erklärungen betrachten Welche Parameter könnte man verändern? Wie würde sich das auf das Ergebnis auswirken? Warum kommt es kurz zu einer Geschwindigkeitszunahme vor der Abnahme der Geschwindigkeit?
Ausbildungsphase 5-1: Erklärung kommunizieren Aktivitäten Fallschirmsprung Aufstellen einer linearen Funktion Fallschirmsprungquiz Beantwortung der Fragen auf http://www.leifiphysik.de/web_ph11/umwelttechnik/03fallweltrekord/fallindex.htm Anfertigung von: Bericht, Protokoll, etc. Publikation in: Schulzeitung, Schulhomepage, etc.
Datenbank Freier_Fall_Geschichte.doc Freier_Fall_Theorie.doc Freier_Fall.ggb Schwerelosigkeit.mpg Freier_Fall_Experiment.doc Fallschirmsprung_Luftwiderstand.doc Fallschirmsprung_Analyse.doc Fallschirmsprung_Lineare_Funktion.doc Fallschirmsprung_Quiz1.pdf Fallschirmsprung_Quiz2.pdf Fallschirmöffnung.mpg