Station 1

Station 1
Hier siehst du zwei Käbel, eine Batterie und ein Lämpchen.
Sorge dafür, dass das Lämpchen brennt. Mache eine Skizze
und mache klar, welche Energie (i) in der Batterie vorhanden
ist (chemische), (ii) in den Käbeln vorhanden ist und (iii)
welche Energie wir beim Lämpchen wahrnehmen.
Beantworte auch die folgenden Fragen:
(A) Was glaubst du, das die Energie von der Batterie zum
Lämpchen transportiert?
(B) Kannst du auf ähnliche Weise, erklären, wie ein Staubsauger
/ Wasserkocher funktioniert?
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Station 2
Hier siehst du eine Feder mit einem Gewicht daran.
Lasse
das Gewicht auf und ab schwingen. Beachte den Vorgang
genau und mache eine Skizze von dem Vorgang (also verschiedene
Phasen aufzeichnen). Beschreibe so gut wie möglich anhand
der Skizze, welche Energieformen bei dem Vorgang eine
Rolle spielen und welche an welcher Stelle in einander
umgewandelt werden.
Beantworte auch die folgenden Fragen:
(A) Bestimmte Schüler schaukeln gerne (welche?). Mache
eine Skizze von einem schaukelnden Schüler in verschiedenen
Phasen - Höhenpunkt, halbwegs aber mit Geschwindigkeit
und am Boden - und gib an, welche Energieform jeweils
eine Rolle spielt.
(B) Woher kommt die Energie von einem schaukelnden Schüler?
Muss der Schüler etwas dafür tun?
(C) Manchmal hält der Schüler das Schaukeln nicht unter
Kontrolle, und fällt der Sessel nach hinten um.
Der
Schüler speicherte also doch etwas mehr Lage-Energie.
Mache dies anhand einer Skizze klar!
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Station 3
Die Höhenenergie eines Objekts auf Höhe h (Meter) ist
Eh = mgh, wobei m die Masse des Objekts ist und g ist
die sogenannte Fallbeschleunigung und beträgt g = 9, 81 m/s2 .
Die kinetische Energie eines Objekts mit Masse m (Kilogramm)
und Geschwindigkeit v (Meter pro Sekunde) beträgt 12 mv 2 .
Wenn ein Objekt von Höhe h herunter fällt, wird die Höhenenergie
in Bewegungsenergie umgewandelt. Also unten gekommen
muss gelten
mgh = 12 mv 2 .
Wenn h und m bekannt sind, kann man also v ausrechnen1.
Finde die Aufprallgeschwindigkeit eines Objekts mit Masse
5kg, das von 10 Meter herunter fällt!
Hinweis: setze
die bekannten Größen in die Energiegleichung ein und
dann wirst du sehen, dass du v herausfinden kannst.
1 Eigentlich
muss man m nicht wissen; Bonuspunkte für die, die das mathematisch zeigen können.
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