MîNT-ALP. Sequenz 5. Auto mit Antrieb

Ähnliche Dokumente
Projekt: Elektromotor

Funktionsmodell "Elektromotor" Stückzahl Maße( mm) Bezeichnung Teile-Nr.

EIN SELBSTGEBAUTER ELEKTROMOTOR

68 Jetzt kommt richtig Bewegung ins Spiel

RS-TAMM TECHNIK DER ELEKTROMOTOR

5 min Motor. Inhaltsverzeichnis

Bauanleitung für einen Roboterarm (Manipulator)

- + Verbinde die einzelnen Bauteile so, dass der Stromkreis geschlossen ist. Zeichne die Leitungen.

- + Verbinde die einzelnen Bauteile so, dass der Stromkreis geschlossen ist. Zeichne die Leitungen.

Elektrobaukasten - 8 Schaltungen

VERSUCH 1. Lineal Matheheft Faden Schere Heftzwecke. Was beobachtest du? Warum ist das so? VERSUCH 2

Versuch 1. Ist Luft ein Körper?

Autohupe N Spanplatte 195/ 90 / 8 mm 2 Holzleisten 140 / 10 / 5 mm 1 Lautsprecher LS...8 Ohm

Elektrizität herstellen

Wir begrüßen dich zum LEIFI-Quiz "Magnetische Eigenschaften"

N Metronom. Arbeitsblatt. Videos & Arbeitsblätter gratis im Internet

Technik. Material: Holz - Anreißen - Ablängen (Gehrungssäge) - Sägen (Dekupiersäge) - Fügen: stumpf leimen - Bohren. Tangram

Lügendetektor N

Lichtschranke N

Windmühle mit rotierenden Flügeln

Alarmanlage N

Blinklicht verstellbar

S e i l b a h n STÜCKLISTE

12. Elektrodynamik Quellen von Magnetfeldern 12.2 Das Ampere sche Gesetz 12.3 Magnetische Induktion 12.4 Lenz sche Regel 12.5 Magnetische Kraft

Feuchtigkeitsmelder N

WRO 2013 Regular Category Bauanleitung fester Spieltisch

nano-forscher nano-forscher Mein Forscherbuch Name:

Aufbau von Atomen Anzahl der Protonen = Anzahl der Elektronen

Elektromotor Easy Benötigtes Werkzeug: Schraubenschlüssel. Sekundenkleber. Lineal. Vorstecher. Schlitz-Schraubendreher.

Elektromotor D107388#1

Bauanleitung Gehäuse TML August 2015 M.Haag

Schwebekasten. Warum Schweben die Büroklammern?

Martinshorn N

Das Original (hier in der verkleinerten 3m-Version)

FORMEL 1 - RENNER mit Kabelsteuerung WINKLER - Nr

Premium-Line Solar-Motor

Tongenerator N

Kinderwagenkette MAMSELLSU.COM

Forschertagebuch. Elektrische Ladung - Elektrische Energie Elektrischer Strom. Hier habe ich geforscht: PH Vorarlberg Seite 1 Wittwer Annette

(festen) TISCH in der Regular Category

Bauanleitung Detektorradio

Magnetisches Feld. Grunderscheinungen Magnetismus - Dauermagnete

LT-Raketenfahrzeug. Vorbemerkungen. Bauanleitung: Idee,Text und Illustration Prof. Walter Hanko

(festen) TISCH in der Regular Category

Sirene N Lautsprecher LS 8 Ohm 1 Spanplatte 195 / 90 / 8 mm 2 Holzleisten 140 / 10 / 5 mm

Das Detektorradio zum Teddymobil

Kontakt : Manfred Jungmann Fachberater der Fa. OPITEC Tel Mail : jungmannbibra@aol.com Homepage :

SONNENUHR UND KOMPASS - SET Winkler - Nr

Stückliste: Teile: Werkzeugvorschlag:

Aufbauanleitung. für Terrassendächer

Timer-Schaltung N Zum Beispiel zum Zähneputzen oder Eierkochen.

Aufgabensammlung. Experimentalphysik für ET. 2. Erhaltungsgrößen

Bauanleitung Camera Obscura

Blinker N Spanplatte 195 / 90 / 8 mm 1 Holzleiste 140 / 10 / 5 mm. Dazu passende Arbeitsblätter gratis zum Herunterladen

12. Elektrodynamik. 12. Elektrodynamik

Was hast Du zum Unterrichtsthema Versorgung mit elektrischer Energie gelernt?

Die Solar-Sonnenblume

erfinder Baumkuchen interior-design-raum-konzepte Design: orterfinder für jeder-qm-du Tapete: Impala, Design: André Wyst Foto: Angela Kovács-Nawrath

Serie 11: Induktion durch Lorentzkräfte auf Leitungselektronen

Was hat eine Spritzpistole mit einer Tragfläche zu tun? Formuliert eine Vermutung.

Klausur 2 Kurs 12Ph3g Physik

OPI-Robo R3O3

Abmessungen Durchmesser: Gesamthöhe:

Grundanleitung Temari

Einige Antwortelemente:

Pinsel. Pendelhub-Stichsäge. Leim. Akku-Bohrschrauber. Multischleifer. Sekundenkleber für LED-Streifen. Kreppband. Geodreieck.

MONTAGEANLEITUNG FRÜHBEET-AUFSATZ GUNDULA 100X 200CM

Windrad mit verschiedenen Figuren

Materialliste. Werkzeug. Hinweis. Schwierigkeitsgrad

Gartendusche Sommerregen. Ganz einfach Schritt für Schritt erklärt!

Der Stromkreis. Was brauchst du? eine Batterie ein Glühlämpchen eine Fassung zwei Kabel zwei Büroklammern. Werkzeug: einen Schraubendreher

Elektromotor Elektromotor erforschen Lerntagebuch

Adventstanne Schmuckstück

TECH CARD - TechBot 1

Anleitung: Dachrinne montieren HORNBACH

Tipp zu Versuch 1. Tipp zu Versuch 2

Klingel. Lehrer - Information. richtige Polarität beachten!

Luft eintüten. Fang eine Tüte voll Luft. Dreh oder knote sie zu. Moritz will Luft fangen, aber das ist nicht so einfach.

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Last Minute: Physik 9. Klasse. Das komplette Material finden Sie hier:

Ampelschaltung

Heizungslüfter für Röhren- und Flächenheizkörper, modular und zerlegbar

das Himmelbett ganz einfach Schritt für Schritt erklärt! 1 2 3

MP3-Player -Stereolautsprecher

Hochbeet Gärtnertraum

Der Generator. Robert Niebuhr Klasse 10 d Physikreferat. Entdeckung der elektromagnetischen Wirkung:

Physik I. Frühling 2006 D-MATL, D-ITET. Prof. Battlog. (nicht Originalblatt aber die Aufgaben sind eins zu eins übernommen)

Experimentalphysik 2

Werkzeug zur Gabelbefüllung Autor: AXL

Selbstbauanleitung für den Bau von Standlichtringen (sog. Angel Eyes)

Senkrechtstarter

Wie mache ich einen SP-Kristall

Ihre Bauteile. San Felipe: Schritt für Schritt. Werkzeug und Material. Galionsstützen Ruderbauteile. Seitenschneider Hammer Pinzette Rundzange

Elektrizitätslehre und Magnetismus

Die Solar-Sonnenblume

WRO 2013 Regular Category (Senior) Aufbau des Spielfelds

ZWEITAKTMOTOR WINKLER - Nr

Leitern für den Ausstieg von Tieren aus einem Schwimmbecken

WRO 2013 Regular Category (Senior) Aufbau des Spielfelds

Jetzt nachbauen: Sideboard-Tribüne

Transkript:

Auto mit Antrieb Die zwei Schwerpunkte sind alternative Antriebe und Energiebetrachtung. Beim Bauen sollen die Schülerinnen und Schüler aber auch praktische Erfahrungen sowie technische Kenntnisse (z.b. Reibung, Stabilität, ) sammeln können. Das Auto kommt, wie dies Schülerinnen und Schüler für bewegte Gegenstände bereits aus ihrem Alltag kennen, nach einer Weile zur Ruhe. Hier lässt sich die vorhandene Reibung thematisieren bzw. die Umwandlung der Bewegungsenergie in Wärmeenergie (Hinweis: Energieerhaltung Energie geht nicht verloren). Funktionsweise Ballonantrieb: Der Luftballon wird aufgeblasen, d.h. die Schülerinnen und Schüler leisten eine Arbeit. Der Luftballon dehnt sich dabei aus und presst die Luft zusammen. Der gedehnte Luftballon speichert ein Teil der Arbeit in Form von Spannenergie. Der gespannte Luftballon setzt dann diese Energie ein um den Wagen und die eingeschlossene Luft zu beschleunigen. Die ausströmende Luft (Luftausstoss) bewirkt eine Kraft auf den Ballon bzw. Wagen. Der Wagen wird somit beschleunigt (angetrieben) und erhält somit kinetische Energie. Gummiantrieb: Die Schülerinnen und Schüler drehen die Achse solange gedreht, bis sich das Gummiband ausreichend gespannt ist. Bei diesem Vorgang wird Arbeit geleistet. Ein Teil dieser Arbeit steckt danach in Form von Energie im Gummiband als Spannenergie. Lässt man das Auto dann fahren, wandelt sich die Spannenergie des Gummibands in Bewegungsenergie um. Energieformen: Siehe dazu Leifiphysik (27.09.2017) http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/arbeit-energie-und-leistung/energieformen Benötigtes Material für ein Auto mit Gummiantrieb Eine Sperrholzplatte: 2 cm x 10 cm x 15 cm Vier Rundholzstäbe mit kleiner Bohrung in der Mitte: Länge = 13 cm, Φ = 8 mm Vier Rundholzplättchen mit kleiner Bohrung in der Mitte: Dicke = 3 mm, Φ= 6 cm Vier Ringholzschrauben: 3,2 mm x 25 mm, Φ = min. 8 mm Eine Holzschraube: Länge ca. 1,4 cm Fünf kleinen Holzschrauben: 2 mm x 12 mm Vier flache Gummibänder passend für die Räder: ca. 5 mm Breite, Länge 18 cm Mehrere Gummibänder für Antrieb: Länge ca. 10 cm, verschiedene Dicken Selbstklebende Filzmatte Zusatzmaterial für die Konstruktion Ballonantrieb Styroporplatte: 2 cm x 5 cm x 10 cm Luftballons Kurzer Schlauch Klebstreifen Doppelklebeband Seite 1 von 8

Benötigtes Werkzeug für ein Auto mit Antrieb Schere Bohrmaschine mit Holz- oder Metallbohrer (Φ = 1,5 mm ) Schraubenzieher Bauanleitung für Auto mit Gummiantrieb 1. Ringschrauben in die Sperrholzplatte eindrehen (ca. 3 cm Abstand zur Querseite und ca. 2 cm Abstand zur Längsseite). 2. Loch in der Mitte von einem Rundholzstab bohren mit kleinem Bohrer. Schraube vorsichtig einige mm in das gebohrte Loch schrauben. 3. Beide Rundholzstäbe durch Ringschrauben stecken. 4. Falls nicht bereits vorhanden, Loch (Durchmesser ca. 1,5 mm) in der Mitte der Rundholzplättchen und Rundholzstäbe bohren. 5. Die vier Rundholzplättchen an den Enden der zwei Rundholzstäbe mit den Schrauben befestigen. 6. Gegenüber dem Rundholzstäbchen mit der Schraube wird mittig und in einem Abstand von ca. 1 cm zur Querseite die längere Holzschraube eingedreht und zwar so, dass sie nicht durch die Spannplatte hindurch geschraubt wird. 7. Die zwei Antriebsräder (oder alle vier) mit gummierter Oberfläche versehen, d.h. aufkleben der flachen Gummibänder mit Doppelklebeband. 8. Kleine Filzstreifen auf die Rundhölzer kleben (Fixierung der Achsen, siehe Bild) 9. Gummiband mit einem Knoten an der Schraube und am Nagel befestigen. Mögliche Lösung für Antrieb mit Ballon Seite 2 von 8

Wasserrad und Wasserreservoir Funktionsweise Siehe auch dazu Wasserkraftwerk: Funktionsweise eines Speicherkraftwerks im Dokument S5_Zusatzinformationen zu. Benötigtes Material für Wasserrad Eine Styroporkugel: Φ = 8 cm Acht Esslöffel aus Plastik Ein Rundholzstab: Φ = 8 mm, Länge ca. 50 cm Drei bis vier Gummibänder Benötigtes Material für Wasserreservoir Eine 1,5 l PET-Flasche mit Plastikdeckel Ein weicher Plastikschlauch: Φ ca. 1 cm, Länge ca. 1 m Ein konischer Korkzapfen Ein 5 Liter Wassereimer Benötigtes Werkzeug Bohrmaschine mit Holz- oder Metallbohrer (Φ = 1,5 mm und 6 mm) Bohrkeil Φ = 4-24 mm zum Ausweiten des Loches im Plastikverschluss Japanmesser Bauanleitung für Wasserrad 1. Bohre durch die Styroporkugel ein Loch mit dem Holzbohrer und stecke das 50 cm lange Rundholzstab hindurch, sodass ein Ende des Stabs ca. 10 cm herausragt. 2. Fixiere die Styroporkugel mit vier Gummibändern. Seite 3 von 8

3. Schneide die Stiele der Esslöffel ab, so dass sie noch etwa vier cm lang und stecke sie in gleichmäßigen Abständen rund um die Kugel. Die Innenflächen der Löffel sollten immer in die gleiche Richtung zeigen. 4 Baue eine Halterung (z.b. mit Wassereimer gemäss Bild) gemäss untenstehende Zeichnung auf. Wichtig, für Schrauben und Nägel jeweils mit dem 1,5 mm Bohrer vorbohren, damit das Holz nicht spaltet. Bauanleitung für Wasserreservoir 1. Mit dem 6 mm Holzbohrer den Verschlussdeckel vorbohren und dann mit den Keilbohrer das Loch ausweiten, sodass der Schlauch beim Durchstossen satt anliegt. 2. Den Boden der 1,5 Liter PET-Flasche abschneiden. Seite 4 von 8

Mögliche Erweiterung: Wasserrad mit Seilwinde (Garnrolle) Funktionsweise Kleiner Elektromotor mit kreisförmiger Kupferlackdrahtspule Die Funktionsweise beruht auf zwei Prinzipien der Physik. 1. Die vom elektrischen Strom durchflossene Spule baut ein Magnetfeld auf und verhält sich wie ein Stabmagnet mit einem Süd- und einem Nordpol, d.h. die Spule wird zu einem Magneten. N Seite 5 von 8

2. Gleichnamige magnetische Pole stossen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an. Stehen sich also z.b. der Nordpol des an der Batterie angebrachten Neodym-Magneten (Stator) und der Nordpol der Spule gegenüber, so stossen sich diese voneinander ab und die drehbar gelagerte Spule (Rotor) dreht sich (gleichnamige Pole stossen sich ab). Der Rotor würde bei Erreichen des Südpols des Stators stehen bleiben (ungleichnamige Pole ziehen sich an). Dazu wird der Stromunterbruch benötigt (ein Drahtende der Spule nur halbseitig leitend). So kann sich der Rotor weiterdrehen und die elektrische wird in mechanische Energie umgewandelt. Benötigtes Material Eine Styroporplatte: 2 cm x 10 cm x 10 cm Zwei starke runde Neodym-Magnete: Durchmesser ca. 8 mm und Dicke ca. 3 mm Zwei kleine Magnete für Befestigung der Sicherheitsnadel an Batterieanschlüsse Zwei Sicherheitsnadeln (z.b. 38 mm) Eine 1,5 Volt Batterie (z.b. Duracell Ultra Power AA) Kupferlackdraht für Spule (Länge ca. 80 cm, Durchmesser 0,5 mm) Benötigtes Werkzeug Messer oder Abisolierzange Schere Bauanleitung 1. Kleine Magnete an den Polen der Batterie anbringen. 2. Aufgebogen Sicherheitsnadeln an den Batteriepolen anbringen und dann in die Styroporplatte stecken 3. Die zwei Rundmagnete auf die Batterie mittig platzieren Seite 6 von 8

4. Um die Rundbatterie wickelt man einen ca. 80cm langen und 0,5 mm dicken Kupferlackdraht (Kupferlack Draht). Dazu lässt man ca. 10 cm an beiden Enden frei. 5. Wenn der Kupferlack Draht zu einer Spule gewickelt ist, zieht man die Spule von der Batterie und wickelt beide losen Enden zwei bis dreimal um die Spule, so dass der Draht nach außen schaut. 6. Mit einem Messer oder feinem Schleifpapier entfernt man auf einer Seite des Drahtendes dem Isolierlack vollständig, so dass das blanke Kupfer zu sehen ist. Am anderen Drahtende wir der Isolierlack nur einseitig längs der Spulenachse entfernt. 7. Die Spulenenden so kürzen, dass sie in die Halterung (siehe oben) passen. 8. Spule in die beiden runden Öffnungen der Sicherheitsnadeln platzieren und die Spule anstossen. Funktionsweise Der einfachste Elektromotor der Welt Durch den starken Neodym-Magneten fliesst von der Mitte zum Draht ein relativ grosser Strom (violete Pfeile). Dieser Strom verläuft innerhalb des Magneten senkrecht zu dessen magnetischen Feldlinien (blaue Pfeile) und übt deshalb eine Kraft auf dem Magneten aus. Diese Kraft wirkt tangential am Magneten( grüner Pfeil) und versursacht die Drehung des Magneten zusammen mit der Schraube. Seite 7 von 8

Benötigtes Material Schweissdraht (magnetisch und leitend) für Halterung Drei starke runde Neodym-Magnete: Durchmesser ca. 8 mm und Dicke ca. 3 mm Eine Holzschraube (magnetisch), Länge ca. 3 cm Eine 1,5 Volt Batterie (z.b. Duracell Ultra Power AA) Kupferlitze: Durchmesser 0,5 mm, Länge ca. 25 cm Benötigtes Werkzeug Eine Zange um den Schweissdraht zu biegen Messer oder Abisolierzange Schere Bauanleitung 1. Halterung gemäss untenstehendes Bild mit Hilfe der Zange aus dem Schweissdraht formen: Abmessungen ca. 9cm x 9cm x 10 cm. 2. An beiden Ende der Drahtlitze die Isolation auf ca. 1,5 cm entfernen 3. Einen Magneten auf den Minuspol der Batterie platzieren 4. Ein Ende der Kupferlitze zusammen mit der Batterie mit Hilfe des Magneten an den oberen Arm der Halterung befestigen und zwar so, dass ein elektrisch leitender Kontakt zwischen Litze und Magneten besteht. 5. Den zweiten Magneten auf den Kopf der Schraube platzieren und diese dann mit der Spitze an den Pluspol der Batterie kleben 6. Halte das freie Ende der Drahtlitze seitlich an den Neodym-Magneten und die Schraube rotiert (siehe untenstehendes Bild) Seite 8 von 8