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Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße1 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern.

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1 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße1 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern für Lehrer/innen zur Demonstration für Schüler/innen einzeln oder in Kleingruppen, in der Unterstufe und/oder in der Oberstufe im „normalen“ Unterricht im Laborunterricht im Pflichtfach, Wahlpflichtfach, Freifach in Physik, Mathematik, Chemie, Biologie,... CMA / Amstel Institut Universität von Amsterdam Centre for Microcomputer Applications Händler für Österreich + BRD: bk-teachware Lehrmittel, Linz Einsetzbar

2 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße2 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Temperatur- und Gasdruck-Sensor: Gay Lussac Gesetz 500 ml Glaskolben mit Spezialpfropfen 2000 ml Becherglas, Wasserbad T-Sensor, Gasdrucksensor, ULAB Online-Messung

3 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße3 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Gasdruck-Sensor: Boyle Mariotte Gesetz 20ml Luft in Spritze wird komprimiert; manual Input Gasdrucksensor, ULAB oder anderer Datenlogger Online-Messung

4 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße4 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Temperatursensor: Endotherme und exotherme Reaktionen 100 ml Becherglas 3g Na2CO3.10H20 + 2g C6H8O7.H2O zuerst ohne, dann mit 10 ml Wasser T steigt um ca. 15°C 30 ml 1-molare HCl + 2 g Mg-Pulver Online, 60 s, f = 1 Hz

5 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße5 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Spannungssensor: Elektromagnet. Induktion Kleiner Zylindermagnet fällt in PVC- Rohr durch 2 Spulen 2-Spannungssensoren, ULAB Online-Messung bei ULAB, bei CBL2 offline-Messung nötig !

6 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße6 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Spannungssensor: Dreiphasenwechselstrom Sternschaltung 3 Spulen (800/1600 Wdg), Eisenkern (steht jeweils um 120° gedreht in ausgesägter Öffnung einer Sperrholzplatte) Rotor mit Hufeisenmagnet 3-Spannungssensoren, ULAB, Online-Messung bei ULAB, sonst offline !

7 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße7 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Spannungssensor: Potenziometer-Pendel Die Spitze eines Pendels greift das Potenzial zwischen 2 Elektroden im Wasser ab. Dämpfung ist verschieden. Online

8 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße8 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Spannungssensor: Entladung eines Kondensators Über verschieden große ohmsche Widerstände ! Einpassen einer mathematischen Funktion. Bestimmen der Größe von R*C bzw. von R bei bekanntem C und von C bei bekanntem R. Nach welcher Zeit sinkt die Spannung auf den e-ten Teil ? Wie groß ist die Halbwertszeit ? Online bei ULAB, sonst offline. Down-Trigger

9 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße9 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Entladung eines Kondensators über eine Spule Unbelastetes und belastetes Potenziometer Spannungssensor: Down-Trigger bei 2 V (siehe Pfeil nach unten) gedämpfte Schwingung; T = 2¶*√(LC) Manual Input (x … Stellung des Mittelkontakts)

10 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße10 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Ultraschall-Entfernungsmessung: Bewegungsgleichung M = ca.1150g, m = 50 g Beschleunigung a wird bestimmt. Gleichmäßig beschl. Bewegung. Reibungskoeffizient zwischen Wagen und Tisch kann berechnet werden.

11 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße11 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Ultraschall-Entfernungsmessung: Federpendel, Fadenpendel (mit Basketball) Schallfrequenz: 40 kHz Reichweite: 0.5 – 6 m Schallkegel: ca.15-20° Online- Messung, auch offline möglich !

12 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße12 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Aus ca. 1,5 m Höhe fällt ein Basketball zu Boden und hüpft mehrmals auf. Wo ist der Sensor positioniert ? Wo ist die Geschwindigkeit gleich 0 m/s ? Wie kann die Beschleunigung an diesen Stellen bestimmt werden? Ultraschall-Entfernungsmessung: Hüpfender Basketball

13 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße13 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Sensor für gelöstes O2: O2-Konzentration als Funktion der Temperatur Ausrüstung und Einstellungen: Gefäß 3000 ml Tauchsieder Aquarium-Pumpe zur Belüftung des Wassers O2-Sensor, T-Sensor Schalter für regulierbaren Temperaturanstieg Online- Messung, 15 min Messwertmarkierung durch Punkte

14 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße14 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern CO2-Sensor: Zellatmung bei Bohnen 2-mal g Mungobohnen: nicht gekeimte und gekeimte (das Keimen dauert Tage !) Die gekeimten Bohnen zuerst bei Zimmertemperatur, dann bei etwa 10°C messen (20 min lang in den Kühlschrank)

15 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße15 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern CO2-Sensor: Nachweis der Photosynthese Grüne Pflanzen nehmen bei Lichteinwirkung CO2 auf und geben O2 an die Atmosphäre ab. Tageslicht, keine Sonne, vor geöffnetem Fenster, Messzeit 30 min, Online- oder offline-Messung, zuerst CO2-Konzentration von 400 ppm durch vorsichtigen Atemhauch ins Messgefäß auf ppm erhöhen. Radieschen (Knollen mit Blätter; Knollen kann man wenn nötig mit Messer verkleinern).

16 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße16 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern CO2-Sensor: Messung während der Semesterkonferenz 2004 Veratmung von Zucker mit Hefe 2 ml 5%ige Fruchtzuckerlösung (5g auf 100ml Wasser) 2 ml 7%ige Hefelösung (7g auf 100ml od.3,5g auf 50ml) Nach der Inkubationszeit der Hefe in das CO2-Messgefäß zusammenschütten und Messung starten. Offline-Messung, mehrere Messserien 80 Personen, Festsaal MAK (max. Arbeitsplatzkonzentration): 1500 ppm; nach 15 min überschritten !

17 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße17 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Lichtschranke: Atwood Maschine - Bewegungsgleichung „event-based measurement“; digitaler Sensor, Rad mit 10 Öffnungen und 5cm Durchmesser; beschleunigende Masse: 6,9 g; mit ULAB, online

18 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße18 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Mikrophon: Signal-Analyse Schwebung, Spektralanalyse,

19 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße19 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Leitfähigkeits-Sensor: „Kalkstein-Reaktionen“ CO2, Wasser, Kohlensäure, CaCO3, Kalziumhydrogenkarbonat, CaCO3, CO2, Wasser Tropfsteinhöhlen, Korallen stellen größte Mengen Kalk her, Kalkgebirge Magnetrührer, Aquariumpumpe

20 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße20 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Kraft-Sensor: Kraftzerlegung bei schiefer Ebene Gemessen: parallele = treibende Komponente des Wagengewichtes Eingegeben: Winkel (Manual Input; 0,10,20,30,40,45,50,60,7 0,80,90) In activity options Angle Unit auf Degrees stellen ! Eingepasste Funktion ist eine Sinusfunktion F tr = G*sin(alfa)

21 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße21 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Kraft-Sensor: Reibungskraft Gemessen: Reibungskraft bei unterschiedlichen Zusatzgewichten, unterschiedlichen Materialien und unterschiedlicher Größe der Auflageflächen Hauptinteresse gilt der Haftreibung

22 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße22 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Bremsweg / Anhalteweg Die Abnahme von v ist zwar zeitlich linear, aber in Abhängigkeit vom Ort gilt das nicht. Ein Crash erfolgt immer noch bei relativ hohem v.

23 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße23 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Das Federpendel verfiziert durch das Experiment

24 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße24 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Satellitenbahnen um die Erde (blue planet)

25 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße25 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Planck‘sches Strahlungsgesetz

26 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße26 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Sprinterin Carmen startet

27 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße27 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Ein Basketball fällt Formatierung der digitalen Videos von Camcorder oder Digitalkamera mit Adobe Premiere 6.0 (Profi-Software) oder VirtualDub (Freeware- Programm) mit Cinepak-Codec

28 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße28 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Roman trifft den Basketball-Korb: Einfach super, was alles beim Scannen gleichzeitig von Coach5 bei der Videoauswertung angezeigt werden kann !

29 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße29 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern pH-Sensor: Säure-Base-Titration zur Konzentrationsbestimmung pH-Sensor buerette-step-motor von CMA Lauge, Säure 150 ml Becherglas Magnetrührer Coachlab2 als Datenlogger

30 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße30 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Temperatursensor: Thermostat durch Heizen und Kühlen Heizen mit Glühlampe, Kühlen mit Ventilator bei gleichzeitigem Ausschalten der Heizung; Programm nötig ! Coachlab2 als Datenlogger steuert gleichzeitig Glühlampe und Ventilator

31 Mag.Johannes Schüssling, BG Bregenz Blumenstraße31 Coach5, das fächerübergreifende Programm für das Messen, Modellieren, Auswerten von Datenvideos und Steuern Ich bedanke mich herzlich für die Unterstützung meiner KollegInnen Mag. Kuno Mangold, Physik Mag. Beat Grabherr, Chemie Mag. Marie- Luise Schrott, Biologie


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