STEM Smart Physics

Aufgabe 3: Fadenpendel
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Thema

Die Schülerinnen und Schüler sollen ein Fadenpendel aufbauen und dessen Eigenschaften untersuchen. Dabei geht es primär um die Abhängigkeit der Frequenz von der Pendellänge und die Unabhängigkeit der Frequenz von der Masse des Pendels. Dabei wird zuerst eine Hypothese aufgestellt und diese anschließend verworfen oder bestätigt.  

Der Schwierigkeitsgrad steigert sich je Aufgabe. In Aufgabe 2 geht es um die reine Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Pendellänge (bzw. Masse) und Periodendauer. In Aufgabe 3 soll anschließend die Formel bestätigt und der Wert für die Erdbeschleunigung mit dem Literaturwert verglichen werden.   

 

Lernziel

Die Schülerinnen und Schüler: 

  • können die physikalischen Eigenschaften eines Fadenpendels nennen (Periodendauer, Pendellänge, Masse des Pendelkörpers)
  • untersuchen den Zusammenhang zwischen Frequenz und Masse.
  • untersuchen den Zusammenhang zwischen Frequenz und Pendellänge.
  • zeichnen die Schwingung experimentell auf.
  • berechnen und vergleichen mit den vorgegebenen Formeln die Ergebnisse.

Zeitaufwand

Der Aufbau des Pendels beträgt ca. 15min.

Die Anschließende Bearbeitung der Aufgaben kann in 30min bis 75min erfolgen. Aufgabe 2 kann in 20min gelöst werden. Hier wird die Dauer vor allem durch die Anzahl verschiedener Längen und Massen bestimmt. Werden die Ergebnisse quantifiziert und die Formel bestätigt, sollten dafür weitere 20min in Betracht gezogen werden.

Didaktisches Begleitmaterial

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