6.3: Die Rolle der Flugzeugflügel (fakultativ)
| Autoren: | |
| Publikation: | 9.3.2015 |
| Lernstufen: | 2, 3 |
| Übersicht: | Die Schüler machen Experimente und überzeugen sich von der Wichtigkeit der Form der Flügel. |
| Angestrebte Kenntnisse: |
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| Wortschatz: | Auftrieb |
| Dauer: | 1 Stunde |
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Für jede Gruppe:
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| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Ausgangsfrage
Die Lehrerin zeigt den Schülern, welche experimentelle Anordnung sie verwenden werden:
- Zwei Holzspieße stecken vertikal in einer Styroporplatte.
- Ein Blatt Papier wird so gebogen, dass es in etwa das Profil eines Flügels nachahmt. In das Blatt Papier werden zwei Löcher gestanzt, durch die die beiden Strohhalme gesteckt werden. Die Strohhalme sollen auf den Holzspießen gleiten. Eventuell kann man einen weiteren Holzspieß waagerecht innen im Flügel befestigen, damit dieser sich nicht allzu sehr verformt.
- Ein Haartrockner oder ein Ventilator sorgen für den Luftstrom.
Die Lehrerin führt das Experiment noch nicht durch, sondern fragt erst: "Was denkt ihr, was passieren wird, wenn ich den Haartrockner (den Ventilator) einschalte?". Die Schüler notieren ihre Antworten in ihre Versuchshefte.
Abb. 1: Ein Schüler schreibt seine Vermutungen auf [1].
Experiment (Gruppenarbeit)
Die Schüler führen das Experiment mit dem bereitgestellten Material durch. Will man Zeit gewinnen, kann man die kleinen Aufbauten schon vorbereiten.
Abb. 2: Im Luftstrom des Haartrockners hebt der "Flügel" ab (rechts wird er verformt, aber das spielt hier keine Rolle) [1].
Damit das Experiment gut gelingt, sollte man einen relativ starken Haartrockner oder Ventilator verwenden und darauf achten, dass die Holzspieße schön parallel ausgerichtet sind (damit die Strohhalmstücke ohne Schwierigkeiten gleiten können).
Das Experiment als Video: www.youtube.com/watch?v=AQmYlptL-qQ
Gemeinsame Erörterung
Die Lehrerin fragt nun: "Wie kann man erreichen, dass das Blatt leichter fliegt?". Die Parameter, die man verändern kann, sind die folgenden:
- die Flügelform (ein mehr oder weniger gekrümmtes Blatt Papier);
- die Flügelfläche (ein größeres Blatt);
- das Gewicht des Blattes (ein leichteres Blatt);
- die Windgeschwindigkeit (ein stärkerer Haartrockner/Ventilator).
Fakultatives Experiment (Gruppenarbeit)
Zur Überprüfung der Annahmen wird jeweils ein Parameter verändert. Achtung, wenn die Abhängigkeit von der Flügelform untersucht wird, muss die Anordnung so stabil sein, dass der Wind den Flügel nicht verformt.
Zusammenfassung
Die Klasse formuliert gemeinsam eine Schlussfolgerung.
Beispiel: Das Profil des Flügels bewirkt, dass der Luftstrom eine aufwärts gerichtete Kraft ausübt. Der Auftrieb, der das Flugzeug zum fliegen bringt, wird bei größerer Flügelfläche und höherer Geschwindigkeit größer.
Fußnote
1: Abb. 1 und 2: 6. Klasse von Igor Ferrieu (Le Kremlin-Bicêtre)
Letzte Aktualisierung: 29.11.2023
