18 Übung und Vertiefung Die Schallmauer durchbrechen 1 L Untersuche, wie sich Masse und Fallhöhe auf die Verformung eines Plastilin-Stücks auswirken. Plane selbstständig einen geeigneten Versuchsaufbau. – Welche Größe willst du verändern, welche konstant halten? – Wie kannst du die Verformung messen? Führe deinen geplanten Versuch durch, beschreibe die dabei ablaufenden Energieumwandlungen und erläutere auf Grundlage deiner Ergebnisse, unter welchen Bedingungen die Verformung des Plastilins am stärksten ist. Begründe, was das mit Knautschzonen bei Autos oder Helmen zu tun hat. Wo wird Materialverformung zum Schutz im Straßenverkehr eingesetzt? 1 L In B 21.45 siehst du ein Ding mit dem langen Namen Eierschalensollbruchstellenverursacher. Damit kann man die Schale von Eiern physikalisch knacken. Beschreibe in eigenen Worten, wie das funktioniert! B 21.45 Ein Eierschalensollbruchstellenverursacher in Aktion In B 21.10, S. 8 siehst du, wie Pollen unter dem Mikroskop von Wassermolekülen geschubst werden. Dabei beschreiben sie eine zufällige Zitterbewegung. Etwas Ähnliches kannst du mit einfachen Mitteln „simulieren“. Du brauchst nur einen Würfel und ein kariertes Blatt Papier. Du markierst einen Startpunkt etwa in der Mitte des Blattes. Der Würfel sagt dir, in welche Richtung du den Strich ein Feld weiterziehen musst: 1 nach oben, 2 nach rechts, 3 nach unten, 4 nach links. Bei 5 und 6 machst du nichts. Es ergibt sich eine nicht vorhersagbare Bahn, ähnlich wie bei der Brownschen Bewegung. 1 L Stelle eine leere Glasflasche einige Minuten lang in warmes Wasser (B 21.46). Stülpe einen Ballon über die Öffnung und gib die Flasche dann in kaltes Wasser (b). Erkläre, was passieren wird und begründe, warum das so ist. warm kalt a b ? ? ? B 21.46 Was wird bei b passieren? A 26 A 27 Hebeenergie Sollbruchstelle KLACK! A 28 A 29 1 L Die Ausdehnung von Metall kannst du mit einer einfachen Vorrichtung zeigen (B 21.47). Stecke dazu eine Stricknadel in den Korken links (a). Rechts liegt diese auf einer weiteren Flasche (b). Zwischen Stricknadel und Flasche schiebst du einen Zahnstocher mit Kartonpfeil. Wenn du die Stricknadel erhitzt, dreht sich der Pfeil. Begründe wieso dieses Wissen wichtig für Metallbauerinnen, Metallbauer, Ingenieurinnen und Ingenieure ist? B 21.47 Längenänderung von Metall Mit geringem Aufwand kannst du mit Hilfe der Physik aus alten Flaschen Trinkgläser machen. Probiere diesen Versuch aber ausschließlich mit Erwachsenen aus! Du knüpfst einen Wollfaden straff um eine Flasche (B 21.48 a). Dann ziehst du ihn ab, tauchst ihn in Spiritus (b) und ziehst ihn wieder über die Flasche (c). Nun zündest du den Faden an und wartest, bis die Flamme von selber ausgeht. Dabei drehst du die Flasche langsam um ihre eigene Achse (d). Wenn du sie dann unter das kalte Wasser hältst, zieht sich die Außenseite ruckartig zusammen, und die Flasche bricht an der erhitzten Stelle (e). Das ist, ähnlich wie beim Eierschalensollbruchstellenverursacher, eine Sollbruchstelle. Jetzt musst du den Rand noch sorgfältig abschleifen – und fertig! Kannst du dir vorstellen, Produkte aus Altmaterialien zu designen? Überlege dir ein Produkt, dass du gerne produzieren würdest und überlege, welche Materialien du dafür benötigst. B 21.48 Wie man Trinkgläser basteln kann A 30 A 31 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==