Die Energie eines Golfballs

Kurz vor der Schulschließung führte die Klasse 7a noch ein sehr interessantes, physikalisches Schülerexperiment durch.
Die Klassen 7a behandelt gerade den Lernbereich „Energie, Umwelt, Mensch”. Dort werden die speziellen Arten der mechanischen Energie - die potentielle und kinetische Energie - eingeführt. Als weiters werden die Begriffe Energieumwandlung, Energieübertragung und Energieentwertung behandelt.
Alle dieses theoretischen Wissen waren Gegenstand des Schülerexperimentes.
Hier die Aufgabenstellung:

  • Ermittle experimentell, wie viel Prozent der zugeführten potentiellen Energie eines Golfballes nach dem ersten „Springen“ noch als potentielle Energie vorhanden sind.

Zur Durchführung:

  1. Bestimmung der Masse des Golfballs.
  2. Bestimmung der Gewichtskraft des Golfballs aus der Masse.
  3. Vorbereitung der Experimentierumgebung. Dazu wurde in unserer  Pausenhalle zwischen den Säulen Fäden in verschiedenen Höhen gespannt (2,00 m, 1,60 m, 1,50 m, 1,40 m) um den Abwurf zu realisieren und die Sprunghöhe abzulesen.
  4. Zehn mal wurde der Golfball aus der Höhe von 2,00 m fallen gelassen und die Sprunghöhe nach dem ersten Aufschlagen abgelesen und protokoliert.

 

Zur Durchführung:

  1. Bestimmung der Masse des Golfballs.
  2. Bestimmung der Gewichtskraft des Golfballs aus der Masse.
  3. Vorbereitung der Experimentierumgebung. Dazu wurde in unserer  Pausenhalle zwischen den Säulen Fäden in verschiedenen Höhen gespannt (2,00 m, 1,60 m, 1,50 m, 1,40 m) um den Abwurf zu realisieren und die Sprunghöhe abzulesen.
  4. Zehn mal wurde der Golfball aus der Höhe von 2,00 m fallen gelassen und die Sprunghöhe nach dem ersten Aufschlagen abgelesen und protokoliert.

Zur Auswertung:

  1. Bestimmung des Mittelwertes der Sprunghöhe.
  2. Ausrechnen der potentiellen Energie bei Fall aus 2,00 m und bei Mittelwert der Sprunghöhe nach dem ersten Aufschlagen.
  3. Berechne, wie viel Prozent der zugeführten Energie nach dem Sprung noch vorhanden sind.
  4. Begründe, warum der Golfball nach dem Sprung die Höhe von 2 m nicht mehr erreichen kann.
  5. Fehlerbetrachtung. Warum sind deine Ergebnisse fehlerhaft.

Das Experiment war sehr interessant und das Ergebnis ist für den Golfball relativ erstaunlich. Immerhin waren bei den meisten Experimentiergruppen noch mehr als 75 % der Anfangsenergie vorhanden. Die Energieentwertung durchLuftreibung und Reibung beim Aufschlag lag also unter 25 %. Das hat ein Flummi nicht geschafft.

Hier zum Download: