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Teil 2: Flugzeug - Bauen und Experimentieren

MaterialFlugzeug

 

 

Material
Für eine Person:

  • Hartschaumstab 45cm
  • Blatt mit Massstab
  • Hartschaumstreifen (grün)
  • Hartschaumstab
  • Holzspiess, Messstreifen
  • 2 gelbe Papierstücke
  • Gummiband, 4 Agraffen

Für beide Personen:

  • dünner Hartschaumstab (5mm)
  • Doppelklebestücke
  • Pinwand-Nadel
  • roter Stift, Klebeband
Abschuss1a

explore it
Bau der Abschussrampe

  • Nimm den 45cm langen Hartschaumstab.
  • Zeichne eine Linie bei 20cm und eine Linie bei 25cm.
Abschuss2a
  • Befestige einen Gummi mit einer Agraffe, 1 cm vom oberen Rand entfernt.
  • Deine Abschussrampe ist bereit.
GelbesPapier


Bau des
Flugzeugs

  • Stelle das gelbe Papier neben den Hartschaumstab.
  • Halte beides fest und lege das Papier um den Hartschaumstab.
02
  • Umwickle den Hartschaumstab mit dem Papier wie eine Manschette, satt und bündig.
  • Falte die Kanten noch einmal.
03
  • Achte darauf, dass die Kanten des Papiers beim Umwickeln auf gleicher Höhe bleiben (Pfeil).
04
  • Klebe mit Klebband die Manschette zu.

  • Überprüfe: Die Manschette sollte sich mit etwas
    Widerstand hin und her bewegen lassen.

    Wenn die Manschette zu eng oder zu locker ist, öffnest du die Klebestelle und passt sie an.
05a
  • Baue zwei gleiche Manschetten.

09a2

  • Schneide vom grünen Hartschaumstreifen drei Teile weg:

    1. Einen Teil mit der Länge von 20 Häuschen

    2. Einen Teil mit der Länge von 10 Häuschen

    3. Einen Teil mit der Länge von 4 Häuschen

Man0b

  •  Markiere in der Mitte der Flügel zwei Linien im Abstand von 2 Häuschen.

Doppel01

  • Nimm den kleinen Flügel.
  • Klebe 3 Doppelklebestücke zwischen die markierten Linien und entferne die Schutzschicht. 

Doppel02

  • Setze die Manschette auf die Doppelklebestücke zwischen den Linien.

Doppel03

  • Drücke die Manschette flach auf die linke Seite.

Man1a

  • Befestige die Manschette gut mit zwei kurzen Klebestreifen am Flügel.
  • Presse sie mit den Fingern fest.
Man6
  • Mache das auf beiden Seiten.
10a
  • Mache das gleiche mit dem grossen Flügel.
11
  • Schneide den Holzspiess auf die Länge von 5.5cm zu.
  • Klebe den 4 Häuschen langen Teil seitlich an den
    Holzstab. (Dies ist das Seitenleitwerk.)
12
  • Lege einen Hartschaumstab auf eine glatte, feste Unterlage.
Agraffe1
  • Stecke eine Agraffe in den Hartschaum, 0.5cm vom Rand entfernt.
3Agraffen
  • Stecke eine zweite und eine dritte Agraffe in den Hartschaum.
14
  • Drücke die vorstehenden Agraffen mit dem Ende eines Stiftes weiter in den Hartschaum, bis sie nicht mehr hinaus ragen.
15b
  • Klebe mit Klebband ein Stück dünnen Hartschaum
    satt über die versenkten Agraffen.

    Das Hartschaumstück ist so breit wie das Klebband.
Abschneiden2
  • Schneide das überstehende Stück Hartschaum ab.

Skala1b2

  • Drehe den Stab um.
  • Klebe den Messstreifen auf den Hartschaumstab mit einem kurzen Klebstreifen vorne und hinten.

 

17
  • Schiebe die Manschette mit dem grossen Tragflügel auf den Hartschaumstab.
Skala2
  • Stich mit der Pinwand-Nadel etwa bei 14.5 cm ein Loch in die Mitte des Hartschaumstabes.
18
  • Schiebe die Manschette mit dem Höhenleitwerk auf den Hartschaumstab bis zum Loch bei 14.5 cm.
  • Stecke das Seitenleitwerk senkrecht in das Loch.

 

  • Nun ist dein Flugzeug startbereit.

Material2b

  • Dieses Material brauchen 2 Personen:
    • 2 Flugzeuge mit 2 Startrampen
    • 2 Schnüre (auf Papier aufgewickelt)
    • 2 Selbstklebezettel
    • grüner und roter Schreibstift
    • Klebeband
    • 2 Reserve-Gummis
    • Beutel für Kleinteile

  • Für die Experimente braucht ihr genügend Platz (z.B. im Schulzimmer, im Schulhausgang oder in der Turnhalle).
Abschuss2
Abschuss2
Abschuss2
2Personen a explore it
Experimente mit dem Flugzeug
  1. Arbeitet zu zweit.
  2. Stellt euch 5 m von einander auf.
  3. Markiert am Boden eure Standorte mit einem Selbstklebezettel.
Rampe1LgFa

explore it
1. Experiment
Weite Flüge mit der kleinsten  Gummispannung


Frage:
Hat die Position des Tragflügels einen Einfluss auf die Flugbahn?

Wichtiger Hinweis:
Den Gummi nur bis zur ersten Linie spannen!

Wenn du den Gummi zu stark spannst, verliert er sofort viel Kraft und verfälscht die Resultate!
Zuerst "Wissenschaft" und später "Spass"!

vorne

Tragflügel ganz vorne

  • Verschiebe den Tragflügel ganz nach vorne.

 

Rampe00
  • Beim Einhängen neigst du die Abschussrampe nach hinten, damit das Gummiband frei hängt.
Rampe01
  • Mit einer Hand hältst du die Abschussrampe waagrecht.
  • Mit Daumen und Zeigefinger der anderen Hand hältst du das Flugzeug (Foto).
  • Halte das Flugzeug am Hartschaumstab und nicht an der gelben Manschette.
vo
  • Spanne den Gummi bis zur ersten roten Linie.
  • Beobachte den Flug.
Flugbahnen
  • Kreuzt an, welche Flugbahn ihr beobachtet habt.
hinten

Tragflügel ganz hinten

  • Verschiebe den Tragflügel ganz nach hinten.
hin
  • Spanne den Gummi bis zur ersten roten Linie.
  • Beobachte den Flug.
Flugbahnen
  • Kreuzt an, welche Flugbahn ihr beobachtet habt.
Schw

Tragflügel etwa in der Mitte

  • Verschiebe den Tragflügel etwa in die Mitte.
mi
  • Spanne den Gummi bis zur ersten roten Linie.
  • Beobachte den Flug.
Schwerpunkt0d 

Tragflügel beim Schwerpunkt

  • Nun wollen wir den Tragflügel beim Schwerpunkt des Flugzeuges aufhängen und seine Flugbahn beobachten.

  • Doch wie findet man den Schwerpunkt des Flugzeuges?
PunktR

So findest du den Schwerpunkt des Flugzeuges:

  • Markiere die Mitte des Tragflügels mit einem Punkt.
Schnur
  • Klebe die Schnur in die Mitte des Tragflügels.
oben2
  • Zeigt das Flugzeug schräg nach oben, dann ist sein Schwerpunkt hinter der Schnur.

unten2
  • Zeigt das Flugzeug schräg nach unten, dann ist sein Schwerpunkt vor der Schnur.
Waage04
  • Verschiebe den Tragflügel, bis dein Flugzeug waagrecht hängt.
Schwerpunkt2
  • Hängt dein Flugzeug waagrecht an der Schnur, liegt sein Schwerpunkt im Rumpf unter der Schnur (siehe rote Markierung).
LinieG
  • Entferne die Schnur, ohne den Flügel zu verschieben.
  • Zeichne an der Vorderkante des Tragflügels eine grüne Linie als Markierung.

 

Rampe1LgFaMark
  • Spanne den Gummi bis zur ersten roten Linie.
  • Beobachte den Flug.
Flugbahnen  
  • Kreuzt an, welche Flugbahn ihr beobachtet habt.

 

Zusammenfassung des Experiments 1:

  • Die Position des Tragflügels hat einen Einfluss auf die Flugbahn des Flugzeuges.


  • Wir unterscheiden 3 Flugbahnen
Flugbahnen3

Flugbahn "nach oben": Nach einer kurzen geraden Strecke macht das Flugzeug einen kleinen "Hüpfer".

 

Flugbahn "nach unten":Das Flugzeug fällt schnell zu Boden.

 

Flugbahn "geradeaus":Das Flugzeug fliegt fast waagrecht und verliert nur langsam an Höhe.

Rampe2gFa

explore it
2. Experiment

Weite Flüge mit mehr Gummispannung

Frage:
Hat die Geschwindigkeit des Flugzeuges Einfluss auf die Flugbahn?

nach obena

Verschiebe den Tragflügel so, dass du einen "nach oben" - Flug erhältst.

  • Spanne den Gummi bis zur zweiten roten Linie.
  • Beobachte den Flug.
nach untena

Verschiebe den Tragflügel so, dass du einen "nach unten" - Flug erhältst.

  • Spanne den Gummi bis zur zweiten roten Linie.
  • Beobachte den Flug.

geradeaus 2a

Verschiebe den Tragflügel so, dass du einen "geradeaus" - Flug erhältst.

  • Spanne den Gummi bis zur zweiten roten Linie.
  • Beobachte den Flug.

Zusammenfassung des Experiments 2:


Die Geschwindigkeit des Flugzeuges hat einen Einfluss auf seine Flugbahn.

Rampe2gFa  
Rampe2gFa  
Rampe2gFa  

GrKl5

explore it
3. Experiment
Flüge mit unterschiedlich grossen Tragflügeln


Frage: Hat die Grösse der Tragflügel - Fläche einen Einfluss auf die Flugbahn?

Fluegel Klein

  • Baut zu zweit ein Flugzeug um:
    Ersetzt den Tragflügel durch ein Höhenleitwerk der Kollegin, des Kollegen.
RampeFk1 Markierung 
  • Schiebt den kleinen Tragflügel zur grünen Markierung.
  • Spanne den Gummi bis zur zweiten roten Linie.
  • Beobachte den Flug.

 

  • Vergleicht die Flugdistanz mit den Flügen von vorher.

Zusammenfassung des Experiments 3:

Die Grösse der Tragflügel - Fläche hat einen Einfluss auf die Flugbahn.

 

RampeFk2 Fragez

  • Verschiebe den kleinen Tragflügel, bis das Flugzeug möglichst weit fliegt.

  • Spanne den Gummi bis zur zweiten roten Linie.
  • Beobachte den Flug.

RampeFk2 Weit

  • Schreibe in die Zeichnung, wo die Vorderkante des kleinen Tragflügels ist, wenn das Flugzeug am weitesten fliegt.

Seitenruder

 

Seitenruder

 

Seitenruder

explore it
4. Experiment
Den Flug nach links oder rechts steuern


Frage: Hat die Stellung des Seitenruders einen Einfluss auf die Flugbahn? 

Rechts a Kopie

  • Das Seitenruder ist nach rechts ausgerichtet.

FlugbahnRechts

  1. Zeichnet grün, was ihr erwartet.
  2. Experiment
  3. Zeichnet rot, was ihr beobachtet.

links a Kopie

  • Das Seitenruder ist nach links ausgerichtet.

Seitenruder

 

FlugbahnLinks

  1. Zeichnet grün, was ihr erwartet.
  2. Experiment
  3. Zeichnet rot, was ihr beobachtet.
Zusammenfassung des Experiments 4:

Die Stellung des Seitenruders hat einen Einfluss auf die Flugbahn.

 

 

 

Aussagen von Experten

Wer ist explore-it

gemeinnütziger Vereinein gemeinnütziger Verein
Die Leistungsvereinbarungen mit den Trägern von explore-it sehen vor, dass explore-it vom Projektstatus weg zum Anbieter von Lehr- und Lernmaterial wird. Als Forschungs- und Entwicklungsprojekt an Pädagogischen Hochschulen war es nicht möglich Materialien und Dienstleistungen zum Kauf anzubieten. Aus diesem Grund wurde in Absprache mit den Partnern der Verein explore-it gegründet. Zweck des Vereins ist die Förderung von Technikverständnis und Naturwissenschaften bei Kindern und Jugendlichen. Der Verein hat ausschliesslich Non-Profit-Charakter und ist seit Februar 2010 steuerbefreit. Die explore-it-Materialien werden von der arwo Stiftung (Arbeiten und Wohnen für erwachsene Menschen mit einer Beeinträchtigung) in Wettingen AG assembliert.
 
Stiftungeine Stiftung
Um vermehrt Gönnergelder zu erhalten und diese weiterhin zweckgebunden einzusetzen, hat der Verein im August 2012 die "Stiftung explore-it" ins Leben gerufen. Ziel ist die Förderung des Verständnisses und der Innovationsfähigkeit bei Kindern und Jugendlichen für Technik und Naturwissenschaften und die Unterstützung und Finanzierung der Aktivitäten des Vereins explore-it.      

Forschungs- und Entwicklungsprojektein Forschungs- und Entwicklungsprojekt
explore-it geht zurück auf einen Spin-off der Pädagogischen Hochschule Wallis (PHVS) und der PH der Fachhochschule Nordwestschweiz (PH FHNW) aus dem Jahr 2008.
 

pdfFaltprospekt zu explore-it

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