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Physik
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Geltende
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Physik-Exkursion
der Klassen 7c und 7d
ins Deutsche Museum am 04. März |
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 Am 04.03.2010 besuchten die Klassen 7c
Am Donnerstag, den 4. März 2010 fand im Deutschen
Museum eine Physik Exkursion statt. Für die Klassen 7c/d
des KHG gab es dort eine Menge zu erforschen!
Im Deutschen Museum fanden wir im ersten Stock die Abteilung Physik. Dort lernten
wir nicht nur eine Menge über Elektronen sondern auch über Magnete
kennen.
Elektrizität und Magnetismus waren bereits in der Antike bekannt. Doch
erst als der Kompass für die Navigation gebraucht wurde und es gelang
mit einfachen Elektrisiermaschinen Elektrizität künstlich zu erzeugen,
setzten sich Physiker erstmals im 18. Jahrhundert intensiv mit diesem Thema
auseinander.
Wir bekamen einen Fragebogen zum Ausfüllen überreicht. Wir teilten
uns in Gruppen auf, die je 3-4 Schüler umfassten. Dann ging es los!!
Als erstes kamen wir zu einer Reibungselektrisiermaschine:
Die frühesten Elektrisiermaschinen waren Reibungselektrisiermaschinen.
Eine Kugel wird gedreht und reibt an einer getrockneten Flaumfeder. Durch Drehung
auf der Achse wird sie elektrostatisch aufgeladen. Die auf diese Weise entstehende
Reibungselektrizität kann ein Licht zum Leuchten bringen.
Danach kamen wir zur Influenzmaschine von Simon Ohm, einer Maschine, die elektrische
Ladung sammeln und speichern kann.
Besonders beeindruckend fand ich den Versuchsaufbau, bei dem man die Elektrische
Spannung erfahren konnte.
Dort erzeugte ein Bandengenerator elektrische Ladung, die sich auf zwei leitende
Stangen übertrug. Ein Rad drehte sich und zwei Stäbe stießen
sich ab.
Nach kurzer Zeit zogen sich zwei Stäbe an und verursachten einen leichten
Blitz.
Danach fanden wir noch etliche Versuche über den Magnetismus.
Dort gefiel mir die elektrische Induktion am besten. Michael Faraday entdeckt
1831 das Induktionsgesetz, das bedeutet, dass ein Magnetfeld eine elektrische
Spannung fließen lässt.
Nach insgesamt 1 1/2 Stunden verließen wir das deutsche Museum wieder
und gingen Richtung S-Bahn. Es war eine sehr interessante und lehrreiche Exkursion.
Es wäre schön, wenn wir solche Exkursionen öfter unternehmen
könnten. Im Deutschen Museum gibt es noch viele interessante Abteilungen!
Vielen Dank an Frau Fischer und Herrn Sch üttler.
Felix S., 7d
Am 04.03.2010 besuchten die Klassen 7c und 7d des KHG im Rahmen
einer Schulexkursion im Fach Physik das „Deutsche Museum“.
Am Eingang des Museums hat Frau Fischer jedem(r) Schüler(in)
einen Forschungsbogen mitgegeben, so dass wir uns in den Ausstellungsräumen
frei bewegen und die Themen Elektrik und Magnetismus mithilfe
der Bögen selbständig bearbeiten konnten. Lückentexte
und viele Fragen haben uns aufgefordert, uns die Versuche zu
diesen Themen gründlich anzuschauen, um die richtigen Antworten
darauf zu finden.
So haben wir gelernt, dass vor 2600 Jahren die Griechen bereits wussten, dass
Bernstein (gr. elektron) sehr leichte Gegenstände anzieht. Mitte des 18.
Jahrhunderts wurde anhand der Reibungselektrisiermaschine gezeigt, wie eine
Glaskugel, die sich dreht und sich an einem Tuch reibt, elektrisch aufgeladen
wird. Otto von Guericke erklärte mithilfe der Reibungselektrisiermaschine,
dass sich gleiche Ladungen abstoßen und ungleiche sich anziehen. Bei
diesem Versuch kann man beobachten, dass eine Flaumfeder, die die gleiche Ladung
wie die Kugel unter sich hat, kurz in der Luft schwebt, d.h. von der Kugel
abgestoßen wird. Elektrische Spannungen erzeugt beispielsweise ein Bandgenerator
oder eine Influenzmaschine. Hierbei werden positive und negative Ladungen erzeugt,
die getrennt werden und dadurch eine Spannung aufbauen.
Die Experimente waren so aufgebaut, dass wir sie selbst in Gang setzen konnten.
Zum Beispiel haben wir an der Influenzmaschine an der Kurbel gedreht. Dadurch
reiben sich kleine Metallpinsel an gebogene Platten, wodurch eine elektrische
Spannung entsteht, die am Strommesser abgelesen werden kann. Auch die Versuche
zum Thema „Magnetismus“ boten die Möglichkeit, Magnetstäbe
zu bewegen, um Anziehungs- bzw. Abstoßungskräfte zu bewirken.
Mich hat die Voltasäule interessiert. Doch bevor Alessandro Volta um ca.
1800 den ersten Vorläufer der Batterie entwickelte, startete Luigi Galvani
die ersten Versuche. Doch Luigi Galvani entdeckte ca. 1789/90 zufällig
am Zucken von Froschschenkeln die Wirkung von elektrischem Stromfluss. Auf
seinem Balkon hängte er Froschschenkel an Messinghaken an einem Draht
vor seinem Eisengittergeländer auf. Bei schönem Wetter, wenn der
Wind blies und die Froschschenkel das Eisengitter berührten, dann zuckten
die Froschschenkel. So führte Galvani folgenden Versuch durch: Das Rückenmark
und die Fußmuskeln eines Frosches wurden mit je einem Draht, das aus
verschiedenen Metallen bestand, zusammengebunden. Brachte er das freie Ende
der beiden Drähte in Berührung, zuckten die Froschschenkel zusammen.
Damit gelang ihm der einfache Stromkreis. Die Erklärung wurde fälschlich
als eine dem Tier innewohnende Elektrizität gedeutet.
Alessandro Volta erkannte jedoch, dass sie elektrische Wirkung zeigen, die
von den Drähten und einer feuchten Zwischenschicht an der Berührungsstelle
ausgeht. Alessandro Volta entwickelte später die Voltasäule als Stromerzeuger.
Die Voltasäule setzt sich folgendermaßen zusammen: In ihr befinden
sich Zinkplättchen, Säure getränkter Filz und Kupferplättchen,
die im Wechsel aufeinander gestapelt werden. Hierbei wird eine chemische Reaktion
ausgelöst, wobei Strom entsteht.
Mir hat die Exkursion gut gefallen und hoffe, dass wir häufiger Ausfl üge
unternehmen werden.
Bericht von Eleana R., 7d
Zu den
Fotos von der Exkursion
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Basteln eines Automatik-Lichts |
Die 9c fuhr mit Frau Fischer zum Siemens Forum und versuchte sich am Bau eines Automatik-Lichts.
und Basteln eines Automatik-Lichts (Schuljahr 2007/08).
Zu dem Bildern ....
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Exkursion zur Müllverbrennungsanlage
Unterföhrung
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Die 9a schaute sich die Müllverbrennungsanlage
in Unterführung an
(Schuljahr 2007/08)
Zu den Bildern
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Exkursion zum Pumpspeicherkraftwerk
Leitzach |
Am 24. 05. 07 unternahm die Klasse 8a eine Exkursion den Wasserkraftanlagen Leitzachwerke zwischen den Gebirgsflüssen Leitzach und Mangfall in Oberbayern.
Die erste Stunde entfiel, in der zweiten hatten wir Französisch. Danach trafen wir uns bei strahlendem Sonnenschein um 9.30 Uhr mit Herrn Rojacher als Begleitperson am Wendehammer vor dem KHG. Wir vertrieben uns die lange Busfahrt mit Spielen und vielen Liedern und waren sehr lustig.
Um 11.05 Uhr erreichten wir das Wasserwerk und unsere Klassenlehrerin Frau Fischer kam dazu. Kurze Zeit später kam Herr Wieser, der Schulbetreuer des Werks. Dann stiegen alle noch einmal in den Bus. Schon nach einer Viertelstunde konnten wir den Seehamer See sehen.
Herr Wieser berichtete uns einige Einzelheiten: Der Seehamer See ist ein Badesee, der 1980 künstlich angelegt wurde. Er ist etwa 1qkm groß und 100 Meter tief. Die Ansaugstellen für das Wasser sind natürlich abgesperrt. Durch sie fließen 50 000 Liter Wasser pro Sekunde und treiben eine Turbine an, was eine Energie von 50 000 kWh ergibt.
Um 11.30 Uhr erreichten wir einen riesigen Vorratsbehälter, das sog. Wasserschloss, einen 25 Meter hoch aufragenden Betonzylinder. Nach ca. 71 Stufen in die Höhe erklärte Herr Wieser, das Wasser stehe unterirdisch über 100 Meter hoch. Er zeigte uns auch die riesigen Unterbecken, in denen sich ungefähr 3, 5 Millionen m³ Wasser befinden. Aus diesen Unterbecken fließt Wasser durch unterirdische Rohre mit 4 Metern Durchmesser und 12 Zentimeter dicken Stahlwänden ins Wasserschloss, wenn der Wasserstand im See zu hoch ist. So wird kein Wasser verschwendet. Durch einen gewaltigen Schieber kann die Wasserzufuhr gestartet oder gestoppt werden.
Um 12.15 Uhr kamen wir mit dem Bus zum Leitzachwerk zurück und erfuhren noch mehr: Im Krafthaus treibt eine Turbine einen Generator an, dessen Wirkungsgrad bei 90% liegt, d.h. 90% der Energie werden in Strom umgewandelt, die anderen 10% gehen an Reibung und Wärme „verloren“, das ist eigentlich ein recht gutes Verhältnis. Der Schulbetreuer erläuterte, dass die Turbine pro Minute 90 MW bringt. Falls es genug Strom in der Gegend gibt, oder falls weniger davon genutzt wird, fließt das Wasser an der Turbine vorbei direkt in das Wasserschloss. Aus diesem wird nachts das Wasser wieder in den See gepumpt.
Anschließend leitete Herr Wieser noch eine kurze Führung durch die Ausstellung im Werk. In ihr befinden sich kleinere bis riesige Turbinen von 1885 – 1959. Im ehemaligen Maschinenraum werden alle Rohre und Schleusen per Computer überwacht. Die kleinsten Gefahren durch Störungen, Ausfälle, zu hohe Wasserständen oder defekte Leitungen können rechzeitig erkannt werden. Allerdings werden die Maschinen jetzt nicht mehr vor Ort, sondern aus München gesteuert.
Zum Schluss überreichte Herr Wieser jedem von uns einen Kugelschreiber als Andenken. Nach einer einstündigen Fahrt erreichten wir um 14.00 Uhr das KHG. Danach hatten wir noch zwei Stunden Unterricht.
Dieser war wieder ein schöner Exkursionstag für die Klasse 8a gemeinsam mit Frau Fischer und Herrn Rojacher.
Johannes Nowak, 8a
Bilder
... von der Exkursion zum Pumpspeicherkraftwerk Leitzach |
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Basteln eines Radios
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Wie bereits letztes Schuljahr fuhren wir, die 8a, in Begleitung unserer Klassenleiterin
und NuT- Lehrerin Frau Fischer mit der S-Bahn um 8.12 am Lochamer-
Bahnhof ab, Richtung Siemens Forum.
Kaum angekommen, wurden wir wieder herzlich von Hr. Gawantka und einer Kollegin
begrüßt. Nachdem die Klasse in 2 Gruppen eingeteilt worden war, schauten
wir uns nochmals den Lebenslauf von Werner von Siemens sowie
den Zeigertelegraphen, den Dynamo und einige andere Kleingeräte an. Neu
für uns und sehr interessant waren ein alter
Röntgenstuhl, das Kabelschiff „Faraday“ und
die Tatsache, dass Werner von Siemens die erste Straßenbahn gebaute hatte.
Die „Faraday“ war das erste Kabelschiff der Welt. Mit riesigen Kabelrollen ausgestattet,
benötigte sie ein Jahr um Kabel durch das gesamte Mittelmeer zu verlegen.
Im oberen, ganz schwarzen Ausstellungsraum erwarteten uns die neuesten Erfindungen
von Siemens. In 5 nachgebildeten Riesenkristallen wurden zu den Hauptbereichen – Medizin,
Kommunikation, Verkehr, Energietechnik und Haushalt und Licht – Geräte ausgestellt.
Im medizinischen Bereich lernten wir das „quicklab“ kennen: eine Chipkarte, der
es in kürzester Zeit gelingt anhand nur eines Schweißtropfens alle wichtigen
Blutwerte eines Menschen zu bestimmen. Diese Erfindung wird heute vorwiegend
in der 3.Welt eingesetzt, Kostenpunkt 5 € pro Chipkarte, die nur einmal verwendet
werden kann.
Im Bereich Haushalt und Licht fanden wir das „Intelligente Haus“ faszinierend.
Dahinter verbergen sich 3 Geräteteile: ein Handy, ein Empfänger und ein Gerät,
das in Gang gebracht werden soll. Nach erfolgter Installation kann man per SMS
eben dieses Gerät in Betrieb nehmen, egal wo man sich gerade selbst befindet,
ob beim Einkaufen, in der Schule oder auf dem Nachhauseweg. Beispielsweise könnte
man die vorbereitete Pizza im Ofen einschalten, damit sie beim Nachhause kommen
fertig ist.
Nach einen kurzen Stärkung mit belegten Broten und Getränken begannen wir uns
einen eigenen Radio zu bauen.
Dafür benötigten wir:
8 m ummantelter Kupferdraht
4,5m Kupferdraht
eine Plastikhülse, Durchmesser 1,5cm, 5 cm lang
Tesafilm
Kondensator
1 Magnet
Widerstand
Verbindungsteil für die Kabel
2 Krokodilklemmen
alter, funktionstüchtiger Kopfhörer
Plastikgehäuse
Zuerst wird der Kupferdraht gleichmäßig um die Plastikhülse gewickelt. Nach jeder
5-6 Umwickelung sollte der Draht mit Tesafilm fixiert werden. Die beiden Enden
bleiben mit ca. 15 cm stehen. Der Kondensator und die beiden Enden des Kupferdrahtes
werden linksseitig, in das obere und untere Loch des Verbindungsteiles gesteckt.
Den Widerstand steckt man auf der rechten Seite des Verbindungsteiles ebenfalls
in das obere und mittlere Loch. Die beiden Kabelteile des Kopfhörers steckt man
in das mittlere und untere Loch der rechten Seite des Verbindungsteiles. Von
dem ummantelten Kupferdraht schneidet man zwei Stücke mit ca. 20 cm und 1,5m
Länge ab. Alle Enden der 3 Kupferdrahtteile werden abisoliert. Jeweils ein Ende
der 20cm und 6,3m Stücke werden in das obere, rechte Loch des Verbindungsteiles
gesteckt. Das mittlere Kupferdrahtstück kommt in das untere, rechte Loch. Jetzt
müssen alle Schrauben des Verbindungsteiles fixiert werden. An den anderen Enden
des kürzesten und mittleren Drahtteiles werden die Krokodilklemmen fixiert. Das
Verbindungsteil legt man nun in das Plastikgehäuse, schließt es und befestigt
oben auf dem Deckel die umwickelte Plastikhülse. Zum Schluss wird der Magnet
in die Plastikhülse gesteckt. Um den Radio in Betrieb zu nehmen, klammert man
die Krokodilklemme mit dem mittleren Draht an einen geerdeten Gegenstand wie
Heizkörper oder Wasserhahn. Die andere Klemme braucht man nur wenn man eine Antenne
zur Verfügung hat. Das 6,3 m Kabel muss ausgelegt werden, um einen guten Empfang
zu haben.
Leider kann man mit diesem Radio nur den Sender Bayern 1 empfangen, da nur dieser
die erforderliche Frequenz von 400 Megaherz hat.
Gegen 11.45 Uhr machten wir uns wieder auf den Heimweg. Gerade als wir in die
S-Bahn einsteigen wollten, erhielt Frau Fischer die Nachricht vom „Schulfrei
wegen Orkanwarnung“.
Ein spannender Vormittag mit aufregendem Ende!
Bilder
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Moritz S. |
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Basteln einer LED-Taschenlampe
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Am Montag, den 29.05.06
unternahm die Klasse 7a einen Ausflug in das Siemens-Forum.
Wir trafen uns um 9:20 Uhr mit unserer Klassenleitung Frau Fischer
am Lochhamer Bahnhof und stiegen um 9:35 Uhr in die S6 Richtung
Kreuzstraße, stiegen am Marienplatz aus und fuhren um 10:00
Uhr mit der U6 zum Odeonsplatz.
Von dort liefen wir ein paar Minuten bis zum Siemens-Forum am
Oskar-von-Miller-Ring. Dort begrüßte uns der Besucherführer
Eckart Gawentka freundlich. Er erklärte uns die Gebiete, die
Siemens hauptsächlich untersucht: Kommunikation, Haushaltsgeräte,
Mobil-/ Verkehrstechnik und Energiegewinnung. Auch wurde uns erzählt,
welche Geräte Werner Siemens (*1816, +1892), der Gründer
der Firma (1847) selbst erfunden hatte:
Sein erstes Gerät war ein Zeigertelegraph, der ein Zifferblatt ähnlich
wie eine Uhr, jedoch mit Buchstaben besaß und einen Zeiger,
der sich per Knopfdruck bis zu dem zu übermittelnden Buchstaben
drehte, einen Lichtbogen, die erste elektrische Lichtquelle, die
erste elektrische Energiequelle (1874), das Telefon (um 1900),
ein Backrohr, die erste Möglichkeit mit Strom zu backen (1925).
Auch der Föhn, ein elektrischer Rasierapparat (1933) und die
erste Waschmaschine (1966) wurden von Siemens erfunden.
Nach einer kurzen Snack-Pause mit Cola und Schokoriegeln bastelte
jedes Kind sogar eine eigene LED-Taschenlampe:
Zubehör: 2 x 1,5 Volt-Batterien (AAA); Büroklammer;
2 Holzdübel; Draht (isoliert!); Leuchtdiode; ein Widerstand;
4 Reißnägel; Gummischlauch
1. Zwei Reißnägel werden vorne und hinten in den Holzdübel
gedrückt, sodass zwischen dem Dübel und dem Reißnagel
ca. 1mm Platz ist. Bei dem anderen Dübel wird auf der einen
Seite ein Reißnagel eingedrückt (1mm Abstand!)
2. An der Leuchtdiode werden ca. 10mm des kürzeren der beiden
Beinchen nach hinten gebogen und das etwas längere um die
hinten eingedrückte Reißzwecke gewickelt und die Reißzwecke
möglichst tief in den Holzdübel gedrückt (+Pol).
3. Jetzt drückt man ein Loch in den Gummischlauch in der
Entfernung von ca. 1 AAA-Batterielänge von einem Ende. Der
Dübel mit der Leuchtdiode oben wird nun in die Hälfte
des Gummischlauches geschoben, in der sich das Loch befindet. (Es
sollte ein kleiner Abstand zwischen Lampe und dem Rand des Gummischlauches
sein!)
4. Der isolierte Draht wird nun von unten des Gummischlauches
durch das Loch geschoben. Zwei AAA-Batterien werden zu dem +Pol
des Leuchtdiodendübels durch den Gummischlauch geschoben (mit
Hilfe eines Bleistifts).
5. Die Büroklammer wird aufgebogen und zu einer Spirale gedreht,
die in den Gummischlauch passt. Die Metallspirale wird auf den –Pol
der 2. AAA-Batterie gelegt, so dass ein Kontakt ersteht.
6. Ein Widerstand wird bei dem Dübel, in dem vorne und hinten
je ein Reißnagel steckt, eingebaut, indem die Metallenden
des Widerstands um die Reißzwecken gewickelt und eine der
Reißzwecken soweit es geht in den Holzdübel gedrückt
wird.
7. Der Dübel mit dem Widerstand und den Reißzwecken
wird in den Gummischlauch geschoben (das obere Ende des Dübels
muss noch herausschauen). Der Draht, der aus dem Ende des Schlauches
schaut, wird um die etwas abstehende Reißzwecke gewickelt
und eingedrückt.
8. Der Dübel wird an die Spirale am –Pol geschoben,
sodass auch hier ein Kontakt entsteht.
9. Die 4. Reißzwecke wird durch die Stelle des Schlauches
gesteckt, an dem der Dübel mit der Leuchtdiode ist. (Achtung:
der –Pol der Diode muss mit der Reißzwecke in Verbindung
kommen!!!)
Wenn das Ende des Drahts mit der Reißzwecke in Berührung
kommt, wird der Stromkreis geschlossen, und die Lampe leuchtet,
wenn alles richtig ist…
Das war ein schöner Exkursionstag, den die Klasse 7a gemeinsam
mit Frau Fischer unternahm.
Bilder von
der Exkursion ...
Johannes N.
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Exkursion zum DLR School Lab
Oberpfaffenhofen
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Heuer führten die Physiklehrer erstmalig mit allen 11. Klassen,
sowie den Grund- und Leistungskursen Physik Exkursionen in das
DLR_School_Lab Oberpfaffenhofen durch.
Raus aus der Schule, rein ins Labor – unter diesem Motto
lädt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
(DLR) Schüler/Innen der Mittel- und Oberstufe allgemein bildender
Schulen ein. In einem der größten und modernsten Forschungszentren
Deutschlands können die Schüler/Innen Wissenschaft und
Forschung hautnah erleben. Durch eigenes Experimentieren erfahren
sie die Faszination kreativen wissenschaftlichen Forschens und
verstehen naturwissenschaftliches Arbeiten über „learning
by doing“.
Mit spannenden Experimenten aus der aktuellen Luft- und Raumfahrtforschung
zu Themen wie Infrarot-, Laser-, Radar- und Umweltmesstechnik,
Robotik, Satellitennavigation, Wetter und Klima, Satellitendaten
und Simulation erhalten die Schüler/Innen einen aufschlussreichen
Einblick in Inhalte und Methoden moderner Forschungsarbeit. Die
DLR stellt dazu High-Tech-Instrumente wie Sensoren, einen Roboter,
Archive für Satellitendaten und einen Profiarbeitsplatz für
Meteorologen zur Verfügung. Ein erprobtes Team aus erfahrenen
Wissenschaftlern und Studenten der Natur- und Ingenieurwissenschaften
(z.B. unsere ehemaligen Abiturienten Matthias Locherer und Florian
Herrmann) steht den Schüler/Innen beim Experimentieren zur
Seite. Ferner beantworten diese gerne alle Fragen rund um Themen
wie Ausbildung und Beruf in Wissenschaft und Forschung oder auch
zum Berufsalltag z.B. von Physikern und Ingenieuren.
Ausführliche Informationen zu Experimenten und Forschungsgebieten
findet man im Internet unter: www.schoollab.dlr.de
Da unsere Schüler/Innen von den Besuchen im DLR_School_Lab
durchweg begeistert waren, werden wir versuchen auch im kommenden
Schuljahr weitere Exkursionen zur DLR durchzuführen. Ich möchte
nicht unerwähnt lassen, dass auch die betreuenden Wissenschaftler
und Studenten unsere Schüler sehr gelobt haben. Die KHG Schüler/innen
zeigten sich überaus interessiert und führten die Versuche äußerst
diszipliniert und mit großem Engagement durch.
Bilder ...
Roland Schauer
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