Low-Cost Kinemtik-Experimente mit Luftkissenscheiben aus dem 3D-Drucker

Abstract

Experimente zur Kinematik sollen Zusammenhänge zwischen Kraft, Bewegung und Impulsübertragung aufzeigen und vermitteln. Im schulischen Kontext ist es üblich, dass diese Experimente stark idealisiert werden und insbesondere der Einfluss von Reibung so weit wie möglich minimiert wird. Für diesen Zweck werden häufig unhandliche, laute – und vor allem teure – Luftkissenbahnen verwendet. Diese ermöglichen zwar das Experimentieren fast ohne Reibungsverluste, sind jedoch auf die Bewegung in einer Dimension beschränkt und nur als Demonstrationsaufbau geeignet. Mithilfe von Luftkissenscheiben aus dem 3D-Drucker ist es möglich, neben Demonstrationsversuchen auch eine Vielzahl von kostengünstigen Schülerexperimenten durchzuführen, die einen realistischen, zweidimensionalen Zugang zur Mechanik der Stoßprozesse ermöglichen. In diesem Beitrag werden neben möglichen Experimenten auch die Ergebnisse einer Videoanalyse bezüglich der Elastizität der Stöße sowie dem Einfluss der Reibung vorgestellt.