Physik zum Fahrrad Kinderfachhochschule Themenbersicht 2 Schulhalbjahr 20102011

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Themenübersicht 2. Schulhalbjahr 2010/2011 (Mai bis Juli 2011 – 10 Termine) 1. Kennenlernen und Sicherheit 2. Historie und Einführung zum Fahrrad (mit Fahrrädern) 3. Mechanik: Schaltung 4. Mechanik: Hydraulik und Bremsen 5. Mechanik: Federung und Kreisel (mit Fahrrädern) 6. Elektrizität und Optik 7. Bewegung, Geschwindigkeit und Reaktion 8. Aerodynamik 9. Akustik: Wind und Klingeltöne 10. Ernährung, Energie, Training, Ergometer Frank Kameier 09. 03. 2011 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - • Basiseinheiten(Einheiten für Länge und Zeit) • Geschwindigkeit • Durchschnitts- u. Momentangeschwindigkeit • Gleichförmige Bewegung • Experiment Elektroauto Wing-Hong Tung Bewegung, 14. 02. 11 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Basiseinheiten • • Seit 1889 dient das Meter als Einheit Jeder Staat, der sich der Meterkonvention angeschlossen hat, besitzt eine Kopie, den als , , Urmaß“diente. Standort ist im „Büro für Maße und Gewichte“ in Paris Neue Def. Seit der 17. Generalkonferenz Okt. 1983 http: //www. quantenwelt. de/einheiten/zeit. html • • • Definition über die Rotation der Erde wiederholende (sogenannte periodische) physikalische Vorgänge Cäsium-Isotops http: //webs 4 kids. at/SU_physik/uhren/bilder/atomuhr. gif http: //www. quantenwelt. de/einheiten/zeit. html Wing-Hong Tung Bewegung, 14. 02. 11 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Das kleine Einmaleins der Größen und Einheiten Weg [m] Frank Kameier [Meter] 28. 02. 2011 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Das kleine Einmaleins der Größen und Einheiten Masse * Beschleunigung = Kraft [Newton] [kg] [m/s²] [N] Masse * Geschwindigkeit = Impuls [kg] [m/s] [kg m/s] Frank Kameier Impulsbilanz: 28. 02. 2011 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - • Historisches zum Rad • Umfang = Lauffläche • Rotation der Beine • kleines Rad/ großes Rad = Übersetzung Die rote Linie bezeichnet man als Durchmesser. http: //de. wikipedia. org/wiki/Umfang

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Historische Entwicklung der Geschwindigkeit (Teil I) http: //www. greenpeace-magazin. de/index. php? id=1 -11 Frank Kameier 18. 12. 2010 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Historische Entwicklung der Geschwindigkeit (Teil II) http: //www. greenpeace-magazin. de/index. php? id=1 -11 Frank Kameier 18. 12. 2010 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Leistung ist proportional (Geschwindigkeit)3 http: //www. greenpeace-magazin. de/index. php? id=1 -11 Frank Kameier 18. 12. 2010 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - • • Gleichförmige Bewegung der gleichförmigen Bewegung ist eine Gerade Linear Weg(s) und Zeit(t) ist propotional Der Proportionalitätsfaktor ist die Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm Der Quotient "Weg durch Zeit" ist konstant. Flächenberechnung: s = v*t http: //www. brinkmann-du. de/physik/hoha 01_02. htm Wing-Hong Tung Bewegung, 14. 02. 11 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Durchschnittsgeschwindigkeit • Zeit t, die z. B. ein Wagen für die gesamte Strecke s braucht. • Ein Auto fährt für eine Stunde eine Geschwindigkeit von 120 km/h und im Anschluss auf der Landstraße eine Geschwindigkeit von 80 km/h für eine weitere Stunde. Wie hoch ist die Durchschnittsgeschwindigkeit? • Wählt man das Zeitintervall Δt immer kleiner so wird der in der Zeit Δt zurückgelegte Weg natürlich auch kleiner • Dieser Grenzwert ist die Momentangeschwindigkeit Anstieg der Tangente an die Weg-Zeit-Kurve Betrag der Momentangeschwindigkeit schließen großer Anstieg, große Geschwindigkeit • • • http: //www. frustfrei-lernen. de/mechanik/durchschnittsgeschwindigkeit-berechnen. html Wing-Hong Tung Bewegung, 14. 02. 11 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Elektroauto Bestandteil des Elektroautos • Quelle • Schließer • Verbraucher • • • Batterie Elektromotor Kippschalter Vier Räder Krokoleitung Lernerfolg • Das Verständnis eines einfachen elektrische Schaltung • Anwendung Praxisbezogene Aufgaben • Umgang mit physikalischen Formel • Das Verständnis der Basiseinheiten Materialien für das Experiment • Stoppuhr • Maßband • Kreide Video Wing-Hong Tung Bewegung, 14. 02. 11 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Elektroauto • • • Nach einer bestimmter Zeit werden Teilstrecken des Autos markiert Je kürzerer die markierten Intervallen, desto Präziser Die Markierungen werden mit dem Maßband ausgemessen Die Werte werden aufgeschrieben Anhand einer Strecke-Zeit-Diagramms werden die Werte eingetragen Die Punkte werden verbunden Die Geschwindigkeit wird anhand der Gleichung v = s/t ermittelt Die Ergebnisse werden dann verglichen Diskussion mit den Kindern Wing-Hong Tung Bewegung, 14. 02. 11 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik

Physik zum Fahrrad - Kinderfachhochschule - Anregungen/Vorschläge • Durch Veränderung der Übersetzung im Elektromotor, nimmt die Geschwindigkeit zu bzw. ab. • Verschiedene Geschwindigkeiten mit dem Elektroauto messen • Unterschiede und Zusammenhang erkennen • Erklärung eines elektrischen Schaltung Informationen und Inhalte: Dobrinksi, Krakau, Vogel Physik für Ingineure Abschnitt Geschwindigkeiten s. 18 -24 Wing-Hong Tung Bewegung, 14. 02. 11 http: //ifs. mv. fh-duesseldorf. de/fahrradphysik