Neue Möglichkeiten mit Funksensoren -
Schriftliche Hausarbeit von Stefan Scheler

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   Inhalt und Relevanz der Arbeit
 
Zu den neuesten Entwicklungen der computergestützten Messwerterfassung gehört die Funkübertragung der Daten zwischen Sensor und Computer. Mit den modularen Systemen Cobra4 von Phywe und Pasport von Pasco können verschiedene Funksensoren im Unterricht eingesetzt werden.

Herr Scheler hat in seiner Schriftlichen Hausarbeit „Neue Möglichkeiten durch Funksensoren“ die didaktischen Möglichkeiten von Funksensoren anhand verschiedener Experimente untersucht. Er ist dabei der Frage nachgegangen, ob und wie solche Funksensoren gewinnbringend im Physikunterricht eingesetzt werden können. Insbesondere hat er sich überlegt, bei welchen Versuchen die Funksensoren echte Vorteile gegenüber kabelgebunden Sensoren haben bzw. welche Versuche erst durch kabellose Sensoren ermöglicht werden.

Es werden Vorteile beschrieben, welche sich durch die Verwendung der Funkübertragung ergeben und vor allem viele verschiedene Versuche vorgestellt, die diese Vorteile ausnutzen. Viele Beispiele sind zum Beschleunigungssensor, da sich vor allem in der Mechanik neue Möglichkeiten ergeben und sich der Aufbau vieler Versuche vereinfacht. Bei der Bewegungsanalyse bietet die Funkübertragung Vorteile gegenüber herkömmlichen kabelgebundenen Messungen mit einem mitgeführten Sensor, aber auch gegenüber feststehenden Sensoren außerhalb des bewegten Körpers. So kann leicht die Radialbeschleunigung einer Pendelschwingung gemessen werden, was mit bisherigen Schulmitteln nicht möglich war. Außerdem lassen sich Bewegungen aus dem Alltag wie Gehen, Laufen und Fahrradfahren durch Beschleunigungsmessungen analysieren. Ein besonders schönes Beispiel ist die Fallbewegung mit Luftreibung. Schließlich werden noch ein paar Beispiele mit Kraft- und Temperatursensor vorgestellt, die auch deutlich von der Funkübertragung profitieren.

 
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   Beispiele
 
Fall mit Luftreibung: Sensor an Regenschirm Beschleunigung- und Geschwindigkeitsverlauf
   
Messung der Zentripetalbeschleunigung Betrag der Zentripetalbeschleunigung in Abhängigkeit vom Betrag der Wickelgeschwindigkeit
   
Versuchsaufbau für Stabschwingungen
   
Messung der Zentripetalkraft mit Funksensor Zum Vergleich mit kabelgebundenem Sensor
 
   Veröffentlichung
 
SCHELER, S.; WILHELM, T.
Neue Möglichkeiten durch Funksensoren
In: Nordmeier, V.; Grötzebauch, H. (Hrsg.): Didaktik der Physik - Bochum 2009, Lehmanns Media – LOB.de, Berlin, 2009,  ISBN 978-3-86541-371-0
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SCHELER, S.; WILHELM, T.:
Neue Möglichkeiten durch Funksensoren
In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik in der Schule 58, Nr. 7, 2009, S. 28 - 35
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| Prof. Dr. Thomas Wilhelm, Institut für Didaktik der Physik, Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main |
| vorher: Didaktik der Physik, Universität Augsburg |
| ehemals: Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg |
 
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