Steckbrief zum RCL und Materialien
Darstellung des Versuchsaufbaus, der Experimentiermöglichkeiten und des Mehrwerts des RCLs; kommentierte Materialien der Unterrichtseinheit können Sie hier herunterladen.
Steckbrief des RCLs "Windkanal"
Versuchsaufbau
Abb. 1 zeigt den beschrifteten Versuchsaufbau des RCLs "Windkanal". Abb. 2 zeigt die Laborseite des RCL-Portals mit beschriftetem Webcambild und Bedienfeld.Experimentiermöglichkeiten
- Quantitative Messungen zur Abhängigkeit des Luftwiderstands von der Strömungsgeschwindigkeit und dem cw-Wert
- Bestimmung des cw-Wertes von drei unterschiedlichen Modellwagen
Mehrwert
- Auf das RCL "Windkanal" kann dauerhaft und kostenlos zugegriffen werden.
- Die Thematik bietet einen hohen Bezug zum Alltag (Faszination Auto) und zur Technik (Zusammenhang zwischen Form, Geschwindigkeit und Energieverbrauch von Autos).
- Die Formel für den Luftwiderstand kann mit dem RCL als Lehrerdemonstrationsexperiment bestätigt werden.
- Das RCL eignet sich gut zum Nachbau als "gewöhnliches" Realexperiment, zum Beispiel im Rahmen einer Facharbeit.
Internetadresse
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Der Windkanal auf dem RCL-Portal
Das RCL finden Sie auf dem RCL-Portal der Fakultät für Informatik der Universität der Bundeswehr München unter "RCLs" - "Windkanal". Unter "Labor" können Sie das Experiment starten.
Materialien zur Unterrichtseinheit
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unterrichtseinheit_windkanal.pdf
Ausführliche Darstellung der Unterrichtsphasen und -inhalte sowie Hinweise zu den Arbeitsformen
Vorschau
Aufgaben zur Unterrichtseinheit
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aufgaben_rcl_windkanal.pdf
Hier finden Sie acht umfangreiche Aufgaben mit Lösungen zur Durchführung der Unterrichtseinheit in der Sekundarstufe II. Ein Teil der Aufgaben ist auch für den Einsatz in der Sekundarstufe I geeignet.
Vorschau
Online-Simulation "Die Kraft des Windes"
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Planet Schule: Die Kraft des Windes
Simulation zur Untersuchung der Abhängigkeit des Luftwiderstands eines Autos, einer Plakatwand, eines Schornsteins, eines Hauses und einer Kugel von der Windgeschwindigkeit, der Stirnfläche und der Form des Körpers
Aufgaben zur Simulation „Die Kraft des Windes“
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aufgaben_simulation.pdf
Die Datei enthält Aufgaben zur Online-Simulation "Die Kraft des Windes".
Vorschau
Eine anspruchsvollere, mehr konstruktivistisch orientierte Lernaufgabe ist, dass Schülergruppen anhand von Leitfragen oder ganz ohne Hilfsmittel selber Aufgaben zur Simulation erstellen. Dabei sollten sie auch Lösungen entwickeln, um das eigene Verständnis und die Lösbarkeit der Aufgaben zu gewährleisten. Organisatorisch bietet sich dabei folgendes Verfahren an:
- Jeweils zwei Schülergruppen erstellen Aufgaben, die mit der anderen Gruppe ausgetauscht und von dieser gelöst werden.
- Die Lösungen werden dann von der aufgabenstellenden Schülergruppe korrigiert und von beiden Schülergruppen gemeinsam optimiert.
Video "Energieverbraucher im Auto"
In einem fünfminütigen Video "Energieverbraucher im Auto" auf YouTube wird der Frage nachgegangen, woher die Energie für Zusatzverbraucher im Auto stammt. Durch Messung des Kraftstoffmehrverbrauchs bei eingeschalteten Zusatzverbrauchern wie Scheinwerfer, Klimaanlage, Gebläse, Radio, Scheibenwischer, Sitz- und Heckscheibenheizung wird abgeschätzt, was den Autofahrer die Zusatzverbraucher an der Tankstelle kosten.- Energieverbraucher im Auto
YouTube-Video
Bildmaterial
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bildmaterial_windkanal.ppt
Energiefluss beim Autofahren, Energiestrom beim Automobil, Tropfenwagen von Edmund Rumpler (1872-1940)
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bildmaterial_windkanal.pdf
Energiefluss beim Autofahren, Energiestrom beim Automobil, Tropfenwagen von Edmund Rumpler (1872-1940)
Vorschau
Weiterlesen
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Links und Literatur
Hier finden Sie weiterführende Links und Literatur zum Thema Luftwiderstand und Kraftstoffverbrauch von Autos.