Breitengradabhängigkeit von g - RCL "Weltpendel"

Schülerinnen und Schüler untersuchen mithilfe des Internets ein globales geophysikalisches Phänomen. Dabei messen sie die Breitengradabhängigkeit der Erdbeschleunigung.
 

Ein Remotely Controlled Laboratory (RCL) ist ein Realexperiment, das über das Internet fernbedienbar durchgeführt werden kann. Zur Messung der Breitengradabhängigkeit der Erdbeschleunigung sind fünf als RCL ausgeführte Pendel unter verschiedenen Breitengraden an den Standorten Kaisersesch (Deutschland), Hermannsburg (Deutschland), Aden (Jemen), Riga (Lettland) und Neapel (Italien) verfügbar. Daher wurde die Bezeichnung RCL "Weltpendel" gewählt. Das Internet ermöglicht solche globalen Messungen, wie sie heute erdgebunden oder satellitengestützt zur Erforschung der Erde fast schon selbstverständlich geworden sind.

 

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • die Breitengradabhängigkeit der Erdbeschleunigung mit dem RCL "Weltpendel" experimentell untersuchen.
  • die Breitengradabhängigkeit der Erdbeschleunigung als Ursache des Zusammenwirkens von Erdrotation und Erdabplattung qualitativ und halb-quantitativ erklären.
  • die Erdbeschleunigung mit einem Pendel im mathematischen und optional im physischen oder im realen Pendelmodell bestimmen.
  • Kenntnisse zu Methoden der Bestimmung der Erdbeschleunigung anwenden oder erwerben.
  • Kenntnisse aus den Mechanikthemen Gravitation, Kreisbewegung und Zentrifugalkraft zur Erklärung der Breitengradabhängigkeit anwenden, vertiefen oder erwerben.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaBreitengradabhängigkeit der Erdbeschleunigung
AutorSebastian Gröber
FächerPhysik, Geographie
ZielgruppeSekundarstufe II, Studenten im Grundstudium Physik, Geographie oder Geodäsie
Zeitraumetwa 4 Unterrichtsstunden pro Lerneinheit, abhängig von Lerngruppe und Unterrichtszielen
Technische VoraussetzungenComputer mit Internetanschluss in der Schule oder Zuhause, javafähiger Browser
SoftwareZur Auswertung der Messergebnisse: Tabellenkalkulationsprogramm (hier Excel), Computeralgebrasystem (zum Beispiel MuPAD als kostenfreie 30-Tage-Testlizenz);
zur Simulation der Pendelbewegung: Modellbildungsprogramm (hier Coach 6 Studio MV)

Didaktisch-methodischer Kommentar

Lehrkräfte finden in diesem Beitrag zwei Lerneinheiten zum Unterrichtseinsatz des RCLs "Weltpendel". Eine weitere Lerneinheit beschreibt den Eigenbau eines Pendels zur möglichst genauen Bestimmung der Erdbeschleunigung am Schulstandort. Vielfältiges und kommentiertes Unterrichtsmaterial unterstützt und ergänzt die Lerneinheiten.

  • Lehrplanbezug und Lernpotenzial
    Das RCL "Weltpendel" ermöglicht Schülerinnen und Schülern einen experimentellen Zugang zur Breitengradabhängigkeit der Erdbeschleunigung.

Download

rcl_weltpendel.zip
 

Internetadresse

Zusatzinformationen

Informationen zum Autor

Sebastian Gröber arbeitet in der Physiklehrerausbildung an der TU Kaiserslautern und promoviert zum Thema "Remotely Controlled Laboratories". Er führt Lehrerfortbildungen zum Einsatz digitaler Medien im Unterricht durch.

  • Mehr Infos im Autorenverzeichnis
    Hier können Sie Kontakt mit Herrn Gröber aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit allen Lehrer-Online-Beiträgen des Autors.
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