Physik und Klimaschutz... 2017 - Aufbau der Vitrine...
(wir danken unserem Sponsor, der Deutschen Physikalischen Gesellschaft).und Jugend Forscht (die Ideen zu dieser Vitrine wurde auf der Jugend Forscht Preis-Reise der Projektbetreuer nach Oslo entwickelt)
Physik und Klimaschutz
Zur Zeit läuft (bis zum 17. November)
die Weltklimakonferenz der UN
In diesem beeindruckenden "Film" wird aufgezeigt, wie sich die Temperaturanomalien über fast 120 Jahre entwickelt haben seit der Zeit, in der man aus allen Ländern der Erde zuverlässige Wetterdaten hat, bis heute...
Historie: Dezember 2017: Zur Geschichte, Technik und Physik der Beleuchtung
Über das Thema und Vorhaben der Vitrine im Dezember informiert
Nun: Acht Physikalische Experimente ... an denen gerade noch weiter optimiert wird ....
Mechanik:
- Das Physikalische Pendel: Siehe unten (Die Erfindung der Uhr)
- Das hydrodynamische Paradoxon (Vom Fliegen)
Elektrik
- Die Kirchhoff Gesetze an Würfel und Tetraeder (Flüsse berechnen können!)
- Solarpanel und LED --> D) / Vitrine 1.
Optik und Energiebetrachtungen
- Spiegeleien (wie misst man die Entfernung zum Mond?)
- Die Trinkente ... Lösung unseres Energieproblems?[VIDEO]
Radioaktivität und Quantenphysik (!?)
- Thorium und die Beleuchtungstechnik(Wie radioaktiv fdarf eine Lampe sein?) [VIDEO] - Die Lichtmühle ... Photonendruck? (Spielzeug oder mehr?)
Viele Vitrinenexperimente entstanden während meiner Krankheitspause und dem Corona-Lockdown.
Es standen nur die Elektronik-Vorräte im Keller und meine Schrottkiste zur Verfügung.
Natürlich bin ich ein bisschen stolz darauf, was uns gelungen ist...
(Aufgaben zu Physik und E-Lehre; ein bisschen Elektronik)
Solarzelle, Ladungsspeicher und LEDs:
Wie Standlicht oder eine Solar-Powerbank funktionieren....
/Das elektronische Physikpendel...(Programmcode)
*/
// Konstanten
const int IN1 = 3; // Steuerleitungen für Motorsteuerung
const int IN2 = 4; // Steuerleitungen für Motorsteuerung
const int IR_LED = 5;
const int Empfangs_LED = 6; // gelb für Reflex erfasst!
const int IR_Transistor = 7; // Signal > 3V oder < 1,0 V
const int T = 1140; // Berechnete und gemessene Schwingungsdauer
const int Schubszeit = T / 10; // geschätzt
// Variablen
boolean Reflex;
int n = 0;
float weiter;
unsigned long Zeit;
unsigned long Startzeit;
void setup() {
// Links- & Rechts-TTL-Output für Spulensteuerung
pinMode(IN1, OUTPUT);
pinMode(IN2, OUTPUT);
// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
pinMode(IR_LED, OUTPUT);
pinMode(Empfangs_LED, OUTPUT);
pinMode(IR_Transistor, INPUT);
}
void loop() {
// Schwingung anregen...
Zeit = millis(); // Startzeit der n-ten Schwingung
for (int n = 1; n <= 15; n++) {
weiter = Zeit + (n - 0.5) * T; // 1. Halbschwingung
while (millis() <= weiter) {
// warten ...
}
Rechts_Schubs();
weiter = Zeit + n * T; // 2. Halbschwingung
while (millis() <= weiter ) {
// warten ...
}
Links_Schubs();
}
delay(2000);
// 2 Sekunden warten!
// Warten bis "Bremssignal" passt
do {
digitalWrite(Empfangs_LED, LOW);
digitalWrite(IR_LED, HIGH);
Reflex = !digitalRead(IR_Transistor); //invertiert (Elektronik)
} while (!Reflex);
digitalWrite(Empfangs_LED, HIGH);
do {
Reflex = !digitalRead(IR_Transistor);
} while (Reflex);
// Ausbremsen
Zeit = millis();
for (int n = 0; n <= 7; n++) {
weiter = Zeit + n * T; // 1. Halbschwingung
while (millis() <= weiter) {
// warten ...
}
Links_Schubs();
weiter = Zeit + (n + 0.5) * T; // 2. Halbschwingung
while (millis() <= weiter ) {
// warten ...
}
Rechts_Schubs();
}
digitalWrite(Empfangs_LED, LOW);
digitalWrite(IR_LED, LOW);
delay(10000);
}
// Zusatzfunktionen:
void Rechts_Schubs() {
digitalWrite(IN1, HIGH);
digitalWrite(IN2, LOW);
delay(Schubszeit);
Spulen_Aus();
}
void Links_Schubs() {
// linksrum an:
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, HIGH);
delay(Schubszeit);
Spulen_Aus();
}
void Spulen_Aus() {
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW);
}