Der Impuls mit Cobra SMARTsense

Prinzip

Vor dem Start sind beide Wagen in Ruhe und die Einzel-Impulse der Wagen sowie der Gesamtimpuls des Wagen-Systems sind
Null. Die in der Explosionsvorrichtung gespeicherte potenzielle Energie setzt die Wagen beim Start in Bewegung. Entsprechend des Impulserhaltungssatzes bleibt aber auch nach dem Start die Summe der vorzeichenbehafteten Einzelimpulse Null; die Geschwindigkeit der Wagen ergibt sich mit den verwendeten Wagenmassen ebenfalls aus dem Impulserhaltungssatz.

Vorteile

• Besonders verständliche und didaktisch aufbereitete Versuchsbeschreibung (Alltagsbezug etc.) inkl. Protokollfragen.
• Zukunftsorientiert unterrichten: Einbindung in den digitalen naturwissenschaftlichen Unterricht mit Tablets oder Smartphones.
• Erhöhte Motivation bei Schüler/innen durch Nutzung der intuitiven measureAPP.
• Steigerung der Medienkompetenz.

Aufgaben

• Die Schüler verbinden zwei ruhende Wagen gleicher Masse mit einem Explosionsstarter (Sprungfeder mit Saugnapf),
  sodass die Wagen plötzlich starten. Dabei fahren beide Wagen durch eine Lichtschranke, die die jeweilige Abschattzeit
  misst, woraus die Fahrgeschwindigkeit bestimmt wird.

• Die Schüler erhöhen die Massen beider Wagen gleichermaßen und wiederholen die Messungen.

• Die Schüler verringern nun bei einem der Wagen die Masse, sodass nun der eine Wagen schwerer ist als der andere und
  führen den Versuch erneut durch.

Lernziele
Die Schüler sollen in diesem Versuch an die Größe Impuls als fundamentale Erhaltungsgröße herangeführt werden und einen
ersten Eindruck von der Nützlichkeit der Erhaltungsgröße für Berechnungen gewinnen. Es soll auch angedeutet werden, dass der Impuls wie die Geschwindigkeit eine Richtung (vektorielle Größe) besitzt - im Gegensatz zu mengenartigen (skalaren) Größen wie der Masse.