Abb. 1: MINT-Erlebnistag 2025
| Autor: |
Karl-Josef Thiemeyer
|
| Termin: |
10.02.26 14-15:30 Uhr
|
| Ort: |
Antonianum Geseke
|
Einleitung
| # |
Uhrzeit |
Thema
|
| 1 |
13:30 |
Aufräumen, Vorbereitung des Raums und der Experimente
|
| 2 |
14:00 |
Begrüßung, Das Grundprinzip einer Rakete
|
| 3 |
14:05 |
Grundregeln der Bewegungslehre
|
| 4 |
14:20 |
Strohhalmrakete
|
| 5 |
14:30 |
Karton-Luftballonfahrzeug
|
| 6 |
15:25 |
Verabschiedung - Lessons Learned
|
Das Grundprinzip einer Rakete
- Begrüßung
- Video einer startenden Rakete zeigen: Space Shuttle
- Brainstorming: Wie funktioniert eine Rakete?
- Quizz: Wer bin ich?
Abb. 2: Wer bin ich?
| Tipp
|
|
| Lösung
|
- Sir Isaac Newton
- 1643 - 1727 in England gelebt
- Mit 44 jahre veröffentlicht er "Principia Metrhematica" und beschrieb darin als erster die Grundregeln der Bewegungslehre: 3 Newtonsche Prinzipien.
|
Grundregeln der Bewegungslehre
1. Trägheitsprinzip
| Prinzip
|
| Jeder Körper behält seinen Bewegungszustand bei.
|
Experiment: Massenträgheit
Tab. 1: Materialliste
| # |
Anzahl |
Material
|
| 1 |
1 |
Föhn
|
| 2 |
1 |
Tischtennisball
|
| 3 |
1 |
Golfball
|
Durchführung: Schaltet den Föhn an und haltet ihn auf den Tischtennisball und anschließend auf den Golfball.
Fragestellungen:
- Bewegen sich die Bälle gleichschnell?
- Wieso?
| Auswertung
|
- Jeder Körper behält seinen Bewegungszustand bei.
- Ruhende Körper bleibt in Ruhe.
- Bewegte Körper bleibt in Bewegung.
- Trägheit bestimmt wie einfach man etwas aus Ruhe in Bewegung bersetzen kann.
- Maß für die Trägheit ist die Masse.
- Größere Masse = Größere Trägheit
|
2. Aktionsprinzip
| Prinzip
|
| Eine Kraft beschleunigt oder verformt einen Körper.
|
- Kraft = Masse ⋅ Beschleunigung
- Kraft ändert Bewegungszustand
Experiment: Kraftwirkung
Tab. 2: Materialliste
| # |
Anzahl |
Material
|
| 1 |
1 |
Föhn
|
| 2 |
1 |
Tischtennisball
|
Durchführung: Schaltet den Föhn an und haltet ihn auf den Tischtennisball.
Fragestellungen:
- Wohin bewegt sich der Ball?
- Wieso?
| Auswertung
|
- Ball bewegt sich in Kraftrichtung
- Eine Kraft hat einen Angriffspunkt, eine Richtung und eine Stärke.
- Darstellung der Kraft über Vektoren.
|
3. Wechselwirkungsprinzip
Experiment 3.1: Gleichzeitig an Seil ziehen
Tab. 3: Materialliste
| # |
Anzahl |
Material
|
| 1 |
1 |
Seil
|
| 2 |
2 |
Rollbretter
|
Durchführung: Ernie und Bert sitzen auf je einem Brett und halten das Seil in der Mitte. Beide ziehen gleichzeitig.
Fragestellungen:
- Wohin bewegen sich Ernie und Bert?
- Wieso?
| Auswertung
|
- Ernie und Bert über beide Kräfte aus.
- Sie treffen sich in der Mitte.
- Die Kraft ändert den Bewegungszustand.
|
Experiment 3.2: Nur eine Person zieht am Seil
Tab. 4: Materialliste
| # |
Anzahl |
Material
|
| 1 |
1 |
Seil
|
| 2 |
2 |
Rollbretter
|
Durchführung: Ernie und Bert sitzen auf je einem Brett. Beide halten das Seil in der Mitte. Nur Ernie zieht am Seil.
Fragestellungen:
- Wohin bewegen sich Ernie und Bert?
- Wieso?
| Auswertung
|
- Ernie übt auf Bert eine Kraft aus und zieht ihn heran.
- Die Gegenkraft zieht Ernie zu Bert.
- Beide treffen sich in der Mitte.
- Kraft = Gegenkraft (lat. aktio = reaktio)
- Kräfte treten immer paarweise auf und Greifen an verschiedenen Körpern an.
|
Experiment 3.3: Eine Person sitzt auf dem Rollbrett und wirft den Tonno weg.
Tab. 5: Materialliste
| # |
Anzahl |
Material
|
| 1 |
1 |
Tonno
|
| 2 |
1 |
Longboard
|
Durchführung: Ernie sitzen mit Tonno auf einem Longbord. Er wirft den Tonno weg.
Fragestellungen:
- Was passiert mit Ernie?
- Wieso?
- Welcher Körper bewegt sich weiter und wieso?
| Auswertung
|
- Beobachtung: Ernie rollt in gegengesetzte Richtung.
- Kraft wirkt auf den Tonno und auf die Person auf dem Longboard.
- Kräfte treten immer paarweise und entgegengesetzt auf.
- Kraft von Ernie wirkt auf den Tonno, also wirkt auch eine Kraft vom Tonno auf Ernie.
- Kraft und Gegenkraft greifen an verschiedenen Körpern an.
- Wieso fliegt der Tonno weiter? Er hat weniger Masse.
|
| Prinzip
|
- Kräfte treten immer paarweise auf und Greifen an verschiedenen Körpern an.
- Kräfte treten immer paarweise und entgegengesetzt auf.
|
Das Grundprinzip der Rakete – das Rückstoßprinzip
- Entwicklung eines kleinen Tafelbilds: Skizze, actio=reactio
- Transfer auf die Funktionsweise der Luftballonrakete
- Experiment 1: Luftballonrakete
- Experiment 2: Luftballonfahrzeug
Bauanleitung
Bauanleitung Luftballonfahrzeug
Videos
OPITEC PLUS LINE Luftballon-Fahrzeug (210267)