Arbeitsauftrag 4

Hilfsmittel:

2 Pendel mit unterschiedlichen Gewichten (z. B. Knete)

Arbeitsvorgang:

Ziel der Aufgabe ist es, festzustellen, ob die Geschwindigkeit der Pendelschwingung vom verwendeten Gewicht abhängt. Die Schüler betrachten die folgenden Annahmen:

• Ich denke beide Pendel werden gleich schnell schwingen.
• Ich denke, das Pendel wird schneller schwingen, wenn es schwerer ist.
• Ich denke, das Pendel wird schneller schwingen, wenn es leichter ist.

Es muss sichergestellt werden, dass die einzige Variable, die in zwei Messungen (Kontrolle und experimentell) variiert wird, das Gewicht ist. Dies bedeutet, dass es notwendig ist, den gleichen Ständer, die gleiche Länge der Schnur und das gleiche Gewicht (Volumen) derselben Form, vorzugsweise die Kugel, zu verwenden. Die Lehrkraft weist darauf hin und bittet die Schüler, herauszufinden, wie man zwei Pendelgewichte konstruiert, die gleich groß sind, die gleiche Form, aber unterschiedliche Massen haben. Am einfachste ist die Verwendung von Knete. Zum Beispiel wird ein Ball aus Knete schwerer, indem ein Teil der Knete durch eine Metallkugel ersetzt wird, um die herum noch etwas Knete gedrückt wird. In gleicher Weise ist es möglich, leichtere Bälle zu erhalten, wenn ein Teil der Knete beispielsweise durch Styropor ersetzt wird. Wahlweise ist es möglich, eine Styroporkugel und eine zweite, gleich große, aus Knete zu verwenden.

Dann messen die Schülerinnen und Schüler in Gruppen die Anzahl der Schwingungen für das leichtere und schwerere Pendel und schreiben die Ergebnisse in numerischer Form auf. Danach erstellen sie aus den Zahlenwerten ein Diagramm. Anhand des Diagramms schaffen sie eine Schlussfolgerung und beantworten die Forschungsfrage. Sie werden jedoch herausfinden, dass in diesem Fall die Geschwindigkeit der Pendelschwingung nicht vom Gewicht abhängt.