Herleitung der Gleichung der Periodendauer eines Fadenpendels (Interaktives Tafelbild)
Typ:Tafelbilder
Mit diesem Tafelbild wird die Gleichung zur Berechnung der Periodendauer des Fadenpendels hergeleitet. Zu Beginn der Unterrichtsstunde wird Bezug auf die vorhergehende Stunde genommen (Herleitung der Gleichung der Periodendauer eines Federschwingers). Damit wird motiviert, dass die Gleichung analog hergeleitet wird. Im ersten Schritt wird der Einfluss der Masse diskutiert. Dazu wird mittels einer Animation die Periodendauer in Abhängigkeit von der Masse untersucht und die Messergebnisse mit Excel ausgewertet. Anschließend untersuchen die Schüler den Einfluss der Fadenlänge auf die Periodendauer. Auch dieses Experiment wird dann mit Excel ausgewertet. Anschließend wird diskutiert, welchen Einfluss der Ortsfaktor g auf die Periodendauer hat. Auch dazu wird sich einer Animation bedient, bei der verschiedene Orte (Erde, Mond, Jupiter) eingestellt werden können.
Das Tafelbild eignet sich zum Einsatz über 90 Minuten. Es stützt sich maßgeblich auf eine Animation der LEIFIphysik Seite. Das dort gezeigte Experiment kann teilweise auch als Demonstrationsexperiment durchgeführt werden. Die Gleichung der Periodendauer wird phänomenologisch hergeleitet und begründet. Dafür soll auch der Einfluss der Masse (welche beim Federschwinger von entscheidender Bedeutung ist) untersucht werden. Somit kann verdeutlicht werden, dass das Experiment als eine Frage an die Natur gesehen wird und nicht immer sofort zielführend ist. Bei der Durchführung des Schülerexperimentes ist genaues Arbeiten zu achten, da sonst verfälschte Werte gemessen werden. Nach der abschließenden Herleitung der Gleichung der Periodendauer schließt sich eine erste Übungsphase an. Anschließend wird auf die Gültigkeitsbedingungen der beiden Gleichung (Federschwinger und Fadenpendel) eingegangen.
Interaktive Besonderheiten sind:
Texte/Formen erscheinen nach „Button“-Drücken
Hilfekärtchen/Aufgabenkärtchen auf ausgewählten Folien
Verlinkung von Excel/pdf-Dokumenten zur Auswertung von Experimenten/Aufgaben
Einbettung einer Animation
Es ist empfehlenswert, sich mit den einzelnen Funktionen im Vorfeld der Unterrichtsstunde vertraut zu machen. Hinweise zur exakten Handhabe können dem Notizenbrowser entnommen werden.
Bitte beachten Sie, dass die Folien für Smart Notebook ein etwas anderes Bedienkonzept haben. Eine Erklärung befindet sich in der Download-Datei.
