WEITSCHIEßEN LEICHTGEMACHT
Die Kinder können das Prinzip eines Katapultes erfahren. Durch beobachten, experimentieren und vergleichen können die Kinder ihre Katapulte verändern und entdecken so unterschiedliche Zusammenhänge in der Wirkungsweise eines Katapults: Was eignet sich als Geschoss? Was verändert sich, wenn ich die Spannung des Gummibandes ändere? Wie kann man ein Geschoss möglichst weit schießen?
Materialien
Wattekugeln · Styroporkugeln · Holzkugel · Murmel · Papierkugel · Holzklotz 3 x 6 cm · Holzklotz 3 x 8 cm · Holzlöffel · Verschiedene Gummibänder · Doppelseitiges Klebeband 2 - 3 · Reißnägel
Aus ihrem Alltag kennen Kinder Situationen, in denen ein Ball geschossen oder geworfen wird. Sie kennen Schleudern, z. B. von Hundespielzeug oder als Stein- oder Papierschleudern. Je nach Kraftaufwand fliegt der Ball oder ein Kügelchen unterschiedlich weit.
Die Kinder…
Kinder haben vielfältige Vorstellungen und kennen einige Geschichten über Katapulte und andere Wurfgeschosse.
Das Bauen eines Katapults ist motorisch anspruchsvoll. Die pädagogische Fachkraft sollte dabei mit unterschiedlichen Maßnahmen unterstützen. Das Material kann vorgerichtet werden. Vorab kann der Umgang mit einem Hammer geübt werden, z. B. können Reißzwecke in Holz geschlagen werden. Sollte das Abmessen noch zu schwer für die Kinder sein, können Sie auch eine Schablone, ein Stück Holz bereitlegen, das als Maß dient.
Das Katapult ist eine Maschine, die einen Gegenstand (z. B. ein Geschoss) wegschleudert, also eine Art Wurfmaschine. Es funktioniert, indem Energie umgewandelt wird. Verschiedene Arten von Energie kennen auch Kita-Kinder bereits: Bewegungsenergie beim Spielen im Bächlein oder beim Drachensteigenlassen oder Wärmeenergie, wenn einem die Sonne ins Gesicht scheint. Sie wissen auch schon, dass wir uns diese Energie nutzbar machen können, z. B. durch Mühlräder oder Windräder. Was sie dabei beobachten, ist die Umwandlung von Energie. Auch das Katapult hat diese Kraft, die vom Gummiband auf das Geschoss übertragen wird. Die benötigte Bewegungsenergie (Antriebskraft) für das Geschoss wird durch ein gespanntes Gummiband erzeugt. Je stärker das Gummiband am Anfang gespannt ist, desto weiter fliegt das Geschoss. Die Spannenergie (Gummiband) wird gegen die Bewegungsenergie (Katapultarm, Geschoss) „getauscht“. Zunächst ist das Gummiband entspannt und wird durch Herunterdrücken des Katapultarms gespannt. Nach dem Loslassen zieht sich das Gummiband wieder zusammen und die Spannungsenergie des Gummibandes geht auf null zurück. Gleichzeitig wird der Katapultarm und das dort aufgelegte Geschoss noch oben beschleunigt (Die Bewegungsenergie nimmt zu). Kurze Zeit später prallt der Katapultarm an einen Holzklotz (Holzbalken) und wird abrupt gestoppt. Die Bewegungsenergie des Arms sinkt dabei sofort auf null und das Geschoss verlässt das Katapult mit maximaler Bewegungsenergie (Geschwindigkeit). Weitere Faktoren, welche die Flugweite des Geschosses beeinflussen, sind die Länge des Katapultarms und der Winkel, bei dem das Geschoss den Katapultarm verlässt. Ist der Katapultarm zu schwer, würde dieser beispielsweise gar nicht oder nur sehr langsam nach oben beschleunigt werden und das Geschoss würde direkt wieder vor oder auf das Katapult fallen. Je nach Abschusswinkel fliegt das Geschoss eher flach oder hoch über den Boden. Am Katapult können weitere Phänomene beobachtet werden: Die Überlegung, dass sehr schwere Dinge nicht sehr weit katapultiert werden, stimmt. Leichte Dinge fliegen somit weiter. Eine Besonderheit stellen Dinge dar, die so leicht sind, dass sie von der Luft sehr stark gebremst werden. Dies ist beispielsweise bei Watte oder bei einer Feder der Fall.
WORTSPEICHER
Spannung · Spannkraft · Geschoss · schleudern · Geschwindigkeit · Flugbahn · Kurve · Katapult · Kugel · Kraft · Energie
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