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Blog zum Schülerwettbewerb "freestyle-physics"
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Archiv für ‘Aufgaben 2008’

Aufgabenbeschreibung „Jumping Jack“

7. Feb. 2008 Von:  mb Kategorie:  Aufgaben 2008, Jumping Jack 1 Kommentar →

Ziel der Aufgabe ist es, einen Frosch zu bauen, der aus einem Startbereich von 30 cm Durchmesser in einen Zielbereich von ebenfalls 30 cm Durchmesser springt.

Dabei ist zu beachten:

  • Der Abstand der Mittelpunkte der Startflächen beträgt 80 cm.
  • Zwischen Start und Zielbereich befindet sich als Hindernis eine Wand von 20 cm Höhe.
  • Es dürfen keine pyrotechnischen Antriebe verwendet werden.
  • Kein Teil des Frosches darf sich vom Frosch trennen. Wasser- oder Sylvesterraketen als „Frösche“ sind also nicht erlaubt.
  • Im Startbereich darf eine eigene Startrampe installiert werden, die aber nur passiv wirksam ist, d.h. sie darf keine eigene Energie zum Sprung beitragen.
  • Bausätze oder Hüpfer aus dem Spielwarenhandel sind nicht erlaubt.

Bewertungskriterien sind:

  • Die Zielgenauigkeit und das Gewicht.
  • Für die Zielgenauigkeit werden jeweils Punkte vergeben. Der Zielbereich ist hierfür als Zielscheibe mit kreisförmigen Ringen versehen.
  • Für die Ausführung von drei Startversuchen steht ein Zeitraum von 120 Sekunden zur Verfügung.
  • Gewertet wird die Summe der erreichten Punkte. Bei Punktegleichstand entscheidet das Gewicht (je leichter, desto besser).

Finale: 19.06.2008

Aufgabenbeschreibung „Kettenreaktion“

7. Feb. 2008 Von:  mb Kategorie:  Aufgaben 2008 1 Kommentar →

Ziel der Aufgabe ist es, eine Kettenreaktion zu entwerfen und zu bauen, die aus phantasievollen Kombinationen möglichst vieler sich nacheinander auslösender physikalischer Effekte besteht.

Dabei sind folgende Regeln einzuhalten:

  • Die gesamte Anordnung muss auf der Grundfläche von 1 m2 untergebracht werden.

Bewertungskriterien sind:

  • Anzahl der unterschiedlichen Reaktionen (z. B. zählt das Umfallen von Dominosteinen als ein Effekt)
  • Technische/physikalische Raffinesse
  • Originalität

Finale: 18.06.2008

Aufgabenbeschreibung „Wasserläufer“

7. Feb. 2008 Von:  mb Kategorie:  Aufgaben 2008, Wasserläufer 27 Kommentare →

Ziel der Aufgabe ist es, einen möglichst schweren Wasserläufer zu bauen, der auf der Wasseroberfläche steht (oder sogar läuft?).

Dabei sind folgende Regeln einzuhalten:

  • Der Wasserläufer muss auf einer Wasserfläche von höchstens 20 cm Durchmesser stehen.
  • Der Wasserläufer muss das Prinzip der Oberflächenspannung ausnutzen – nicht das Prinzip des Auftriebs durch Verdrängung, wie ein Boot.
  • Insbesondere muss der Wasserläufer vollständig untergehen, wenn dem Wasser Spülmittel hinzu gegeben wird.
  • Ein entsprechendes Gefäß muss mitgebracht werden. Wasser und Spülmittel werden gestellt.

Bewertungskriterium ist:

  • Originalität der Lösung
  • Das Gewicht des Wasserläufers (je schwerer, desto besser)

Finale: 18.06.2008

Aufgabenbeschreibung „Papierkran“

7. Feb. 2008 Von:  mb Kategorie:  Aufgaben 2008, Papierkran 1 Kommentar →

Ziel der Aufgabe ist es, unter ausschließlicher Verwendung von Papier, Bindfaden und Klebstoff einen Lastenkran mit minimalem Eigengewicht zu bauen, der einen gegebenen zylinderförmigen Körper der Masse m = 400 g trägt, der an den Ausleger des Krans angehängt wird.

Dabei ist zu beachten:

  • Es darf ausschließlich Papier mit 80 g/m2 verwendet werden.
  • Der Bindfaden darf lediglich max. 1 mm Durchmesser haben.
  • Das Gewicht, ein zylinderförmiger Körper mit Durchmesser d = 6 cm, der Masse m = 400 g und einem Haken zum Einhängen, wird gestellt.
  • Der Kran darf nur auf einer maximal DIN A4 großen Fläche stehen und nicht gegen Boden und Seiten außerhalb dieser DIN A4 großen Fläche abgestützt werden.
  • SkizzeDer Kran muss so konstruiert sein, dass sich die Schlaufe, an der der Probekörper angehängt wird, in einer Höhe von 40 cm oberhalb der Tischebene und in einem Abstand von 25 cm vor der Tischkante über dem Fußboden befindet (s. Zeichnung).
  • Der Kran darf dazu mit einem Gegengewicht (nur Sand ist erlaubt!) stabilisiert werden, wobei der Kran dann allerdings auch ohne angehängtes Gewicht nicht kippen darf!

Bewertungskriterien sind:

  • Eigengewicht des Krans (möglichst gering)
  • Stabilität des Lastenkrans
  • Originalität der Lösung

Finale: 17.06.2008

Aufgabenbeschreibung „Gegenwindfahrzeug“

7. Feb. 2008 Von:  mb Kategorie:  Aufgaben 2008 3 Kommentare →

Ziel der Aufgabe ist es, ein Fahrzeug zu konstruieren und zu bauen, das auf einer horizontalen Fläche fahren kann und in der Lage ist, sich selbsttätig und möglichst schnell „gegen den Wind“ zu bewegen.

Dabei sind folgende Regeln einzuhalten:

  • Die Antriebsenergie soll das Fahrzeug ausschließlich aus dem Gegenwind „gewinnen”!
  • Die Messstrecke besteht aus einer beschichteten Spanplatte mit glatter Oberfläche. Die Grundfläche hat die Maße 80 cm x 220 cm und ist links und rechts durch eine 12 cm hohe Bande begrenzt.
  • Beim Finale muss das Fahrzeug die Distanz von 1,50 Metern gegen den Wind zurück legen.
  • Der Wind wird durch zwei handelsübliche Ventilatoren (50 W, Ø ca. 30 cm) erzeugt, deren Windgeschwindigkeit durch Vergrößerung des Abstandes zur Messtrecke oder durch den dreistufigen Schalter während der Fahrt reduziert werden kann.
  • Das Fahrzeug darf nicht angestoßen und während der Fahrt nicht berührt werden.
  • Die Verwendung von Bausätzen ist nicht erlaubt. Einzelkomponenten aus der Modellbaukiste dürfen verwendet werden.
  • Keine Fernsteuerungen, keine elektrischen/elektronischen Bauteile!

Bewertungskriterien sind:

  • Die benötigte Fahrtzeit (möglichst schnelle Fortbewegung).
  • Originalität der Lösung

Finale: 17.06.2008