Formuliere eine überprüfbare Hyptothese:
Welchen Gesetzen folgt der Brunnenstrahl?
Brunnenstrahlen haben einen bogenförmigen Verlauf, der sehr an eine Parabel erinnert. Ob das wirklich so ist, sollt ihr überprüfen.
1
Versuch
Material
- Stativ mit Schlauch und Spritze
- Wanne
- Winkelscheibe
Lest euch vor der Durchführung des Versuchs alle Hinweise und Aufträge durch!
2
Nehmt den Modell-Springbrunnen in Betrieb.
- Stellt zu Versuchsbeginn die
Spritze
so ein, dass sie
nach unten auf eine darunter gestellte Wanne zeigt. - Dreht den Wasserhahn langsam und nur ein wenig
auf, so dass ein konstanter Wasserstrahl entsteht. - Dreht die
Spritze
(am Metallring, siehe Bild) langsam
nach oben und führt die Wanne mit. - Habt ihr eine schöne Einstellung gefunden, dann macht ein Bild vom Wasserstrahl (am besten vor einem
einfarbigen Hintergrund). - Bringt alles in die Ausgangsstellung und dreht das
Wasser aus bevor ihr weitermacht.
Achtung:
Zu Beginn des Versuchs die Spritze
nach unten richten und den Wasserhahn extrem langsam aufdrehen!
3
Analysiert den Strahl mit Hilfe der Anleitung auf der folgenden Seite. Notiert die (um unwichtige Teile reduzierte) Funktion des Wasserstrahls hier:
Analyse
Lade das Bild eures Springbrunnens in die Taschenrechner-App TI-Nspire CAS.
Verschiebe den Ursprung des Koordinatensystems so, dass er auf dem Scheitelpunkt des Springbrunnens liegt. (Dazu irgendwo außerhalb der Achsen verschieben.)
Wähle (wie im zweiten Screenshot dargestellt) Werkzeuge-> Aktionen->MathDraw
Zeichne entlang des Wasserstrahls. (Über den Zurück-Pfeil links über der Kamera kannst du das so oft wiederholen bis es gut genug gelingt.)
Screenshots aus TI-Nspire CAS
Hilfe! Die Funktion ist sehr komplex!
Sehr wahrscheinlich gibt der Taschenrechner eine Funktion der Art f(x) = 0,334x² + 0,2x - 0,5 aus. Die beiden letzten Teile haben etwas damit zu tun, dass der Graph nicht ganz genau durch den Ursprung geht, und können hier beim Aufschreiben weggelassen werden.
4
Experimentiert weiter mit dem Springbrunnen und untersucht, bei welcher Einstellung (ohne den Wasserhahn stärker aufzudrehen) die Spannweite des Wasserstrahls am größten ist.
- Notiert dann die zugehörige Funktion.
- Bestimmt mit der Winkelscheibe außerdem
den zugehörigen Winkel.
Zusatzfrage
Passt der Wasserstrahl wirklich genau auf eine Parabel? Woran könnte es liegen, dass es leichte Abweichugnen gibt?
Wer | macht was? |
|---|---|
ZeitwächterIn, ProtokollantIn, ...
Lizenzhinweis
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