Physik

Versuch
AG Physik STMK

Bremstest mit Fahrrädern - Verzögerungswerte

 Gesamtdauer: 2 1/2 Unterrichtsstunden

 Im Rahmen des PH-Unterrichtes einer 5.Klasse RG wurde versucht, die im Lehrbuch genannten Daten für Fahrräder zu überprüfen. Um möglichst alle der 34 Schüler einzubinden wurden in einer Vorbereitungsstunde ( 1/2 Unterrichtsstunde ) verschiedene Gruppen und deren Aufgaben festgelegt:
3 Fahrer, Gruppen mit teilweise gleichen Aufgaben, Schreiber, etc.
Es wurden mit drei verschiedenen Rädern ( Rad Nr. 3 mit hydraulischen Bremsen ! ) jeweils 2 Bremstests auf trockenem Asphalt ( Zufahrt bzw. Radabstellplatz neben der Schule ) durchgeführt, gemessen wurden die Geschwindigkeit vo, der Bremsweg sb und die Bremszeit tb.

  1. Geschwindigkeitsmessung vo

    Nach einer Anfahrtstrecke von etwa 5 m wurde auf einer 13 m langen Meßstrecke mittels Handstoppung vo ermittelt: Am Beginn der Strecke stand ein Schüler, der das Einfahren in die Meßstrecke mit Handzeichen anzeigte, am Ende standen drei Schüler mit je einer Stoppuhr, die einen Mittelwert für die Fahrzeit einem Schreiber mitteilten. Damit wurde die in der Tabelle angegebene vo errechnet.
    Bei den ersten beiden Tests mit Rad Nr. 1 wurde vo außerdem von 2 Schülern mit Hilfe von zwei Lichtschranken im Abstand von 20 cm und einem am Lenker des Rades befestigten Kartonstreifen ( Unterbrechen der Lichtschranken, elektronische Zeitnehmung ) ermittelt. Diese Geschwindigkeiten wichen etwas von den handgestoppten ab, daher ergaben sich für die Versuche 1 und 2 verschiedene Ergebnisse.

  2. Bremswegmessung sb

    An einem markanten Punkt ( letzte Säule der Überdachung des Fahradabstellplatzes ) wurde am Boden ein dicker Kreidequerstrich gezogen. Die Fahrer waren angewiesen, beim Erreichen dieser Markierung ( einige Meter nach der Geschwindigkeitsmeßstrecke ) zu bremsen ohne das Fahrrad querzustellen oder mit den Füßen mitzubremsen. Nach Stillstand der Räder wurde von 3 Schülern der Bremsweg gemessen und notiert.

  3. Bremszeitmessung tb

    4 Gruppen zu je 2 Schülern ( und ein Schreiber ) ermittelten unabhängig voneinander die Zeit vom Bremsbeginn bis zum Stillstand. In der Tabelle wird als tb der auf eine Zehntelsekunde gerundete Mittelwert dieser 4 Zeiten angegeben.

 

Wesentliche Aspekte des Experimentes:

 Realistische Messung einer physikalischen Größe aus dem Alltag der Schüler

 Überprüfung von Werten eines Lehrbuches

 Organisation eines "Großversuches" mit 34 Schülern, Bedeutung von "Koordination"

 Protokollführung, die ein späteres Auswerten im Klassenzimmer ermöglicht

 Sinnhaftigkeit von Mittelwerten

 Planung und Durchführung von "einfachen Messungen"

 Erkennen und Lösen von Meßproblemen, Optimierung.

Versuchsauswertung

Versuch von: Hermann Scherz
BG/BRG Leibnitz 1999
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BORG HASNERPLATZ 1999