Escape Game: Zug Experiment - Versionsgeschichte

Ulrich.schneider@hshl.de: /* Einleitung */

2025-10-06T07:28:39Z

Einleitung

← Nächstältere Version		Version vom 6. Oktober 2025, 07:28 Uhr
Zeile 15:		Zeile 15:
	* Vertiefung der mathematischen Kreisumfangsberechnung.		* Vertiefung der mathematischen Kreisumfangsberechnung.
	* Vertiefung der physikalischen Geschwindigkeitsberechnung einer gleichförmigen Bewegung.		* Vertiefung der physikalischen Geschwindigkeitsberechnung einer gleichförmigen Bewegung.

			'''Bezug zum MTR Studium:'''
			* Nutzung der Mathematik zur Lösung eines physikalischen Problems (MTR 1).
			* Anwendung der Informatik zur Zeitmessung (MTR 1, 2)
			* Aufbau eines Sensor-Aktor-Systems (MTR 5).

	= Anforderungen =		= Anforderungen =

Ulrich.schneider@hshl.de am 3. Oktober 2025 um 09:56 Uhr

2025-10-03T09:56:33Z

← Nächstältere Version		Version vom 3. Oktober 2025, 09:56 Uhr
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	[[Kategorie:Escape Game]]		[[Kategorie:Escape Game]]
	[[Kategorie:Projekte]]		[[Kategorie:Projekte]]
	[[Kategorie:ProjekteET MTR BSE ~~WS2024~~]]		[[Kategorie:ProjekteET MTR BSE WS2025]]
	[[Datei:ZugExperiment.jpg \|rechts\|mini\|400px\|Abb. 1: Materialübersicht für das Zug Experiment [1]]]		[[Datei:ZugExperiment.jpg \|rechts\|mini\|400px\|Abb. 1: Materialübersicht für das Zug Experiment [1]]]
	'''Autor:''' [[Benutzer:Ulrich_Schneider\| Prof. Dr.-Ing. Schneider]]		'''Autor:''' [[Benutzer:Ulrich_Schneider\| Prof. Dr.-Ing. Schneider]]

Ulrich.schneider@hshl.de: /* Quellen */

2025-10-03T09:56:22Z

Quellen

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	----		----
	→ zurück zur Übersicht: [[:Kategorie:~~ProjekteET_MTR_BSE_WS2024~~\|WS 24/25: Escape Game]]		→ zurück zur Übersicht: [[:Kategorie:ProjekteET_MTR_BSE_WS2025\|WS 25/26: Escape Game]]

Ulrich.schneider@hshl.de: /* Fehler */

2025-10-03T09:44:37Z

Fehler

← Nächstältere Version		Version vom 3. Oktober 2025, 09:44 Uhr
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	== Fehler ==		== Fehler ==
	Der einfache Aufbau hat zur Folge, dass der resultierende Fehle verhältnismäßig groß ist, mit <math>\Delta t = \pm 1\,s</math> und <math>\Delta l = \pm 0,4\,cm</math>. Dies pflanzt sich in der Geschwindigkeitsberechnung fort zu<br>		Der einfache Aufbau hat zur Folge, dass der resultierende Fehle verhältnismäßig groß ist, mit <math>\Delta t = \pm 1\,s</math> und <math>\Delta l = \pm 0,4\,cm</math>. Dies pflanzt sich in der Geschwindigkeitsberechnung fort zu<br>
	<math>\Delta v = \Delta l \cdot \|\frac{1}{l}\| + \Delta t \cdot \|\frac{1}{t^2}\| \approx 0,7\,cm</math>.		<math>\Delta v = \Delta l \cdot \|\frac{1}{l}\| + \Delta t \cdot \|\frac{1}{t^2}\| \approx 0,7\,\frac{cm}{s}</math>.

	= Zusammenfassung =		= Zusammenfassung =

Ulrich.schneider@hshl.de: /* Anforderungen */

2025-10-03T09:42:15Z

Anforderungen

← Nächstältere Version		Version vom 3. Oktober 2025, 09:42 Uhr
Zeile 30:		Zeile 30:
	\| 4 \|\| Ein Taster am Arduino muss die Zeit starten und stoppen. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel		\| 4 \|\| Ein Taster am Arduino muss die Zeit starten und stoppen. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel
	\|-		\|-
	\| 5 \|\| Die Zeit muss auf dem Display in Sekunden ~~auf eine Nachkommastelle~~ angezeigt werden. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel		\| 5 \|\| Die Zeit muss auf dem Display in Sekunden angezeigt werden. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel
	\|-		\|-
	\|}		\|}

Ulrich.schneider@hshl.de: /* Einleitung */

2025-10-03T09:35:52Z

Einleitung

← Nächstältere Version		Version vom 3. Oktober 2025, 09:35 Uhr
Zeile 6:		Zeile 6:

	= Einleitung =		= Einleitung =
	Dieses Beispiel zeitgt, wie einfach ein experimentelles Puzzle eines physikalischen Escape Games konzipiert sein kann. Ein miniaturisierter Zug wird zum Zweck der Gamifizierung in der Kinematik verwendet, der auf einer Eisenbahnstrecke in einem Kreis (Radius r) fährt. Zur Berechnung der Geschwindigkeit verwendet man einfach <math>v = \frac{l}{t}</math> (l Länge; t Zeit, v Geschwindigkeit) mit ~~einer Kreisdiagonalen~~ von <math>l = 2\pi r</math>. Das gesamte Puzzle kann an die Kindheit bzw. Jugend erinnern. Dennoch kann das Zugexperiment auch als Ersatz für ein ähnliches Spielzeug verstanden werden. Ein Zug auf einer Eisenbahnstrecke ist jedoch ein Kinderspiel und ein beliebtes Thema in Comics und Zeichentrickfilmen, das ein – hoffentlich – friedliches frühes Leben berührt. Eine mögliche Erweiterung durch eine Fehlerberechnung wird vorgeschlagen und vorgestellt.		Dieses Beispiel zeitgt, wie einfach ein experimentelles Puzzle eines physikalischen Escape Games konzipiert sein kann. Ein miniaturisierter Zug wird zum Zweck der Gamifizierung in der Kinematik verwendet, der auf einer Eisenbahnstrecke in einem Kreis (Radius r) fährt. Zur Berechnung der Geschwindigkeit verwendet man einfach <math>v = \frac{l}{t}</math> (l Länge; t Zeit, v Geschwindigkeit) mit einem Kreisumfang von <math>l = 2\pi r</math>. Das gesamte Puzzle kann an die Kindheit bzw. Jugend erinnern. Dennoch kann das Zugexperiment auch als Ersatz für ein ähnliches Spielzeug verstanden werden. Ein Zug auf einer Eisenbahnstrecke ist jedoch ein Kinderspiel und ein beliebtes Thema in Comics und Zeichentrickfilmen, das ein – hoffentlich – friedliches frühes Leben berührt. Eine mögliche Erweiterung durch eine Fehlerberechnung wird vorgeschlagen und vorgestellt.

	Escape Rooms sind teambasierte Spiele, bei denen Spieler Rätsel lösen, Experimente durchführen und Aufgaben erfüllen. Das Interesse am Bau von Escape Rooms ist in den letzten Jahren gestiegen [2]. Im Jahr 2021 forderten C. Lathwesen et al.: ''Dennoch konnten wir einige Lücken in der Forschung und Entwicklung zu diesem Thema feststellen. Zunächst einmal besteht vor allem in den Fächern Physik und Biologie noch Bedarf an neuen Vorschlägen.'' [3] Um diese Lücke zu schließen, wird an der HSHL ein Escape game für Studierenden, Schülerrrinnen und Schüler entwickelt. Das [[:Kategorie:ProjekteET_MTR_BSE_WS2025\|Praktikum]] im WS 2025 soll hierzu erste Ansätze liefern.		Escape Rooms sind teambasierte Spiele, bei denen Spieler Rätsel lösen, Experimente durchführen und Aufgaben erfüllen. Das Interesse am Bau von Escape Rooms ist in den letzten Jahren gestiegen [2]. Im Jahr 2021 forderten C. Lathwesen et al.: ''Dennoch konnten wir einige Lücken in der Forschung und Entwicklung zu diesem Thema feststellen. Zunächst einmal besteht vor allem in den Fächern Physik und Biologie noch Bedarf an neuen Vorschlägen.'' [3] Um diese Lücke zu schließen, wird an der HSHL ein Escape game für Studierenden, Schülerrrinnen und Schüler entwickelt. Das [[:Kategorie:ProjekteET_MTR_BSE_WS2025\|Praktikum]] im WS 2025 soll hierzu erste Ansätze liefern.

Ulrich.schneider@hshl.de: /* Einleitung */

2025-10-03T09:24:28Z

Einleitung

← Nächstältere Version		Version vom 3. Oktober 2025, 09:24 Uhr
Zeile 14:		Zeile 14:
	'''Lernziele:'''		'''Lernziele:'''
	* Vertiefung der mathematischen Kreisumfangsberechnung.		* Vertiefung der mathematischen Kreisumfangsberechnung.
			* Vertiefung der physikalischen Geschwindigkeitsberechnung einer gleichförmigen Bewegung.

	= Anforderungen =		= Anforderungen =

Ulrich.schneider@hshl.de: /* Anforderungen */

2025-10-03T09:23:44Z

Anforderungen

← Nächstältere Version		Version vom 3. Oktober 2025, 09:23 Uhr
Zeile 25:		Zeile 25:
	\| 2 \|\| Der geschlossene Schienenzug muss einen Durchmesser von 57,5 cm haben. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel		\| 2 \|\| Der geschlossene Schienenzug muss einen Durchmesser von 57,5 cm haben. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel
	\|-		\|-
	\| 3 \|\| Die Zeitberechnung ~~erfolgt~~ mit einem Arduino Uno R3. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel		\| 3 \|\| Die Zeitberechnung muss mit einem Arduino Uno R3 erfolgt. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel
	\|-		\|-
	\| 4 \|\| Ein Taster am Arduino ~~startet~~ und ~~stoppt die~~ Zeit. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel		\| 4 \|\| Ein Taster am Arduino muss die Zeit starten und stoppen. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel
			\|-
			\| 5 \|\| Die Zeit muss auf dem Display in Sekunden auf eine Nachkommastelle angezeigt werden. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel
	\|-		\|-
	\|}		\|}

Ulrich.schneider@hshl.de: /* Einleitung */

2025-10-03T09:21:52Z

Einleitung

← Nächstältere Version		Version vom 3. Oktober 2025, 09:21 Uhr
Zeile 11:		Zeile 11:

	'''Schwierigkeitsgrad:''' Einsteiger		'''Schwierigkeitsgrad:''' Einsteiger

			'''Lernziele:'''
			* Vertiefung der mathematischen Kreisumfangsberechnung.

	= Anforderungen =		= Anforderungen =

Ulrich.schneider@hshl.de: /* Anforderungen */

2025-10-03T09:20:27Z

Anforderungen

← Nächstältere Version		Version vom 3. Oktober 2025, 09:20 Uhr
Zeile 22:		Zeile 22:
	\| 2 \|\| Der geschlossene Schienenzug muss einen Durchmesser von 57,5 cm haben. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel		\| 2 \|\| Der geschlossene Schienenzug muss einen Durchmesser von 57,5 cm haben. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel
	\|-		\|-
	\| 3 \|\| ~~Der geschlossene Schienenzug muss einen Durchmesser von 57,5 cm haben~~. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel		\| 3 \|\| Die Zeitberechnung erfolgt mit einem Arduino Uno R3. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel
			\|-
			\| 4 \|\| Ein Taster am Arduino startet und stoppt die Zeit. \|\| 1 \|\| U. Schneider \|\| 03.10.2025 \|\| 03.10.2025 \|\| M. Göbel
	\|-		\|-
	\|}		\|}