Der Luftwiderstand bei Velomobilen - Lernen an Stationen

Der Luftwiderstand bei Velomobilen

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Physik

7. | 8. | 9. | 10. Klasse

2 - 3 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Umweltfreundliche Verkehrsmittel, wie zum Beispiel das Fahrrad, sind der Schlüssel zu Klimaschutz und zu einer Erhöhung der Lebensqualität. Neben dem klassischen Fahrrad stellt auch das Velomobil eine Alternative für die persönliche Fortbewegung dar. Durch ihre stromlinienförmige Karosserie weisen sie einen wesentlich geringeren Luftwiderstand im Vergleich zu Fahrrädern und Liegerädern auf und können so die Antriebsenergie wesentlich effizienter in die Fortbewegung umsetzen. Die Lernenden erarbeiten anhand des Velomobils den Zusammenhang zwischen Luftwiderstand und dem Strömungswiderstandskoeffizienten.
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Kompetenzen

Klassenstufe:7–10
Dauer:2–3 Unterrichtsstunden (Minimalplan: 1–2)
Kompetenzen:Die Lernenden erhalten einen Überblick über die technische Entwicklung des Velomobils. Sie verstehen die Bedeutung des cw-Wertes für die Konstruktion und berechnen den Luftwiderstand sowie den entsprechenden Energieaufwand.
Thematische Bereiche:Luftwiderstand, Strömungswiderstandskoeffizient, mechanische Arbeit, Kraft, Energieaufwand, Verkehrswende

Inhaltsangabe

Ab = Arbeitsblatt, Tx = Infotext, Gd = Grafische Darstellung

1. Stunde

Thema:Einführung des cw-Wertes
M 1 (Tx, Ab)Station 1: Felix ist spät dran und tritt in die Pedale …
Thema:Berechnung FLR und W
M 2 (Ab)Station 2: Wir berechnen den Luftwiderstand

2./3. Stunde

Thema:Die Entwicklung des Liegerads
M 3 (Tx, Ab)Station 3: Vom Kettenantrieb zum Liegerad
Thema:Historische Bedeutung des Velomobils
M 4 (Tx, Ab)Station 4: Das pedalgetriebene Velocar von Mochet
Thema:Technische Entwicklung des Velomobils
M 5 (Tx, Ab)Station 5: Das Velomobil im Wandel der Zeit
Thema:Moderne Velomobile
M 6 (Tx, Ab)Station 6: Das Mö von Evovelo
Thema:Berechnungen des Luftwiderstands und der notwendigen Energie
M 7 (Ab)Station 7: Wir berechnen den Luftwiderstand
M 8 (Gd, Tx)Geometrische Formen und deren Luftwiderstände

Minimalplan

Bei Zeitmangel kann nach dem Einstieg mit

0,00 €

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