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- Kinderfachhochschule - 1.Kennenlernen und Sicherheit 2.Historie und Einführung zum Fahrrad (mit Fahrrädern) 3.Mechanik: Schaltung 4.Mechanik: Hydraulik.

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Präsentation zum Thema: "- Kinderfachhochschule - 1.Kennenlernen und Sicherheit 2.Historie und Einführung zum Fahrrad (mit Fahrrädern) 3.Mechanik: Schaltung 4.Mechanik: Hydraulik."—  Präsentation transkript:

1 - Kinderfachhochschule - 1.Kennenlernen und Sicherheit 2.Historie und Einführung zum Fahrrad (mit Fahrrädern) 3.Mechanik: Schaltung 4.Mechanik: Hydraulik 5.Mechanik: Federung und Kreisel (mit Fahrrädern) 6.Elektrizität und Optik 7.Akustik: Wind und Klingelt ö ne 8. Bewegung, Geschwindigkeit und Reaktion 9. Aerodynamik 10. Ernährung, Energie, Training, Ergometer Frank Kameier http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Themenübersicht 2. Schulhalbjahr 2010/2011 (Mai bis Juli 2011 – 10 Termine) 09.03.2011

2 - Kinderfachhochschule - Frank KameierElektrik Optik 03.04.11 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik - das Antriebsrädchen benötigt Kontakt zum Reifen - ein Magnet rotiert - das rotierende Magnetfeld in der Spule erzeugt Wechselstrom Was ist eine Spule? Was ist Wechselstrom? Dynamo = Generator www.swm.de/dokumente/swm/multimedia/schule/dynamo.swf

3 - Kinderfachhochschule - Spule: Eisenkern umwickelt mit Kupferdraht Generatoren zum Stromerzeugung Frank Kameier www.swm.de/dokumente/swm/multimedia/schule/dynamo.swf

4 - Kinderfachhochschule - Tahir-Alper Akbaba 23.1.2011 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik http://www.lehrerfreund.de/xinha/plugins/ImageManager/demo_images/tec__prima/Beleuchtung/Fahrrad_Kabelfuehrung_440.png Stromkreise sind geschlossene Leitungen

5 - Kinderfachhochschule - 03.04.2011 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Gleichstrom - Batterie - Solarzelle / Photovoltaik - nach einem Gleichrichter (aus Wechselstrom) DASYlab – Simulation: Frank Kameier

6 - Kinderfachhochschule - http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Wechselstrom - Generator (Magnetfeld rotiert in einer Spule) - 50 Hz Netzfrequenz DASYlab – Simulation: 03.04.2011 Frank Kameier

7 - Kinderfachhochschule - http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Wechselstrom = 220 V - Berechnung der Energie (Effektivwert) -50 Hz Netzfrequenz DASYlab – Simulation: 03.04.2011 Frank Kameier

8 - Kinderfachhochschule - Fatih Ülger Elektrik Optik 12.03.11 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Nabendynamo, Seitendynamo oder LED Licht?

9 - Kinderfachhochschule - http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik - Wechselspannung - preiswert - Halterung an der Gabel oder am Hinterrad notwendig - Fahrradrahmen wird als einer der beiden Leiter verwendet - durch Reibung am Reifen, beim Treten spürbarer Widerstand (Energieverlust) Seitendynamo 03.04.2011 Frank Kameier

10 - Kinderfachhochschule - http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik - Wechselspannung - Energieverbrauch ist beim Radfahren nicht spürbar - Einbau im Vorderrad - lange Lebensdauer Nabendynamo Quellenangaben fehlen 03.04.2011 Frank Kameier

11 - Kinderfachhochschule - http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik - Gleichspannung - niedriger Energieverbrauch - was heißt LED? LED – batteriebetriebene Lampen 03.04.2011 Frank Kameier

12 - Kinderfachhochschule - http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik - Wechselspannung - Montage am Vorderrad - Überwerfer (kleines Drahthäkchen wird zwischen die Speichen geklemmt) Speichendynamo (eher exotisch) 03.04.2011 Frank Kameier

13 - Kinderfachhochschule - Name, VornameGruppe, Datum http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik 12345671234567 Befestigungsschraube Gehäusedeckel Abdeckring Zentrierring kugelgelagert Klinke Antriebsrad Zahnriemen gross 8 9 10 11 12 13 Übersetzungsrad Zahnriemen klein Dynamo Gehäuse Metallplatte (Befestigung und Massenverbindung) Kontaktstöpsel (Kabelanschluss) Aufbau des Speichendynamos:

14 - Kinderfachhochschule - Fatih Ülger Elektrik Optik 12.03.11 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Visualisierung der Wechselspannung mit der Soundkarte

15 - Kinderfachhochschule - http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Visualisierung der Wechselspannung mit der Soundkarte - mit der Soundkarte kann man elektrische Spannungen aufzeichnen - die Visualisierung am PC entspricht einem Digitaloszilloskope - wie lässt sich eine Spannung berechnen? (Effektivwert) - was ist der Unterschied zwischen analog und digital? 03.04.2011 Frank Kameier

16 - Kinderfachhochschule - http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik analog und digital - mit der Soundkarte kann man elektrische Spannungen aufzeichnen - die Visualisierung am PC entspricht einem Digitaloszilloskope - wie lässt sich eine Spannung berechnen? (Effektivwert) analog digital 03.04.2011 Frank Kameier

17 - Kinderfachhochschule - Fatih Ülger Elektrik Optik 12.03.11 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Seitendynamo an der Soundkarte (Achtung: Spannungsteiler verwenden)

18 - Kinderfachhochschule - Elektrik Optik 12.03.11 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Wann stimmen die Zahlenwerte überein? Fatih Ülger

19 - Kinderfachhochschule - Elektrik Optik 12.03.11 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Versuch: Elektromagnet Fatih Ülger Material: 4,5 Volt Flachbatterie Kupferdraht (isoliert) Nagel Büroklammer Der stromdurchflossene Leiter erzeugt ein Magnetfeld (Batterie=Gleichstrom)

20 - Kinderfachhochschule - Akbaba, Tahir-AlperGruppe 4, 15.12.2010 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik http://www.gymnasium-hochdahl.de/tag-der-offenen-tuer/img/draht.jpg

21 - Kinderfachhochschule - Akbaba, Tahir-AlperGruppe 4, 18.12.2010 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik

22 - Kinderfachhochschule - Akbaba, Tahir-AlperGruppe 4, 21.12.2010 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik

23 - Kinderfachhochschule - Akbaba, Tahir-AlperGruppe 4, 8.3.2011 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Dynamolampe LED-Diode Spule Handantrieb Zahnräder Fahrraddynamo

24 - Kinderfachhochschule - Akbaba, Tahir-AlperGruppe 4, 8.3.2011 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Reflektoren am Fahrrad : Retroreflexion : Reflexion bei der ein Teil des auftreffendes Lichtes direkt zur Quelle zurückgeworfen wird.

25 - Kinderfachhochschule - Akbaba, Tahir-AlperGruppe 4, 8.3.2011 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Reflektoren am Fahrrad : Retroreflexion Verwendungsbereiche : - Reflektoren am Fahrrad - Oberflächen bei Straßenschilder - Sichtbarkeit bei Straßenmarkierungen - Sicherheitsbekleidung

26 - Kinderfachhochschule - Akbaba, Tahir-AlperGruppe4, 8.3.2011 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik

27 - Kinderfachhochschule - Akbaba, Tahir-AlperGruppe4, 8.3.2011 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Was wird benötigt? Karton, Alufolie und ein Laser. Durchführung: Zwei aneinander liegenden Seiten vom Karton werden Alufolie geklebt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Kartons wird ein Loch gemacht und von diesem Loch aus die eine Seite des Kartons mit der Alufolie bestrahlt.

28 - Kinderfachhochschule - Akbaba, Tahir-AlperGruppe4, 8.3.2011 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Auswertung : Man kann erkennen dass die erste bestrahlte Seite des Kartons das Licht auf die anliegende Seite reflektiert. Diese Seite reflektiert das Licht wieder auf den Punkt wo das Loch mit dem Laser ist. Dieser Versucht beweist die Retroreflexion und erklärt somit die Funktion eines Reflektors am Fahrrad.

29 - Kinderfachhochschule - Frank Kameier http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik 28.02.2011 Optik Erklärung von Himmelsblau und Abendrot Blau wird stärker gestreut (kürzere Wellenlänge) Erde Rot geht leichter durch Atmosphäre (größere Wellenlänge) Sonne Quelle: Jörg Kärger, et al., ADFC/Uni Leipzig

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34 Frank Kameier18.12.2010 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Quelle: Sigrid Belzer: Die genialsten Erfindungen der Natur, Bionik für Kinder, Frankfurt a.M. 2010

35 - Kinderfachhochschule - Fatih Ülger Elektrik Optik 12.03.11 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Background DASYlab: Abtastrate

36 - Kinderfachhochschule - Fatih Ülger Elektrik Optik 12.03.11 http://ifs.mv.fh-duesseldorf.de/fahrradphysik Background DASYlab: Frequenz


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