Kinderuni Vogtland 10. März 2018

Kreis, Kugel und Co.

Kinderuni Vogtland 10. März 2018

Prof. Gerd Kaden, Prof. Gunter Krautheim

Prof. Einstein jun. präsentiert:

• Das kleine Uni-ABC (Begriffe meist aus dem Latainischen) – Alma mater Bezeichnung für die Uni Kinderuni Vogtland – Immatrikulation: Anmeldung eines Studenten zur Uni., www.das-v-sind-wir.de – Numerus clausus (NC ): Zulassungsbeschränkung bei uns 200 Plätze – Kommilitone: Studienkollege, Mitstudent seit jetzt ihr ! – Semester: Vorlesungszeit, Sommer- und Wintersemester – Audimax: größter Hörsaal einer Hochschule haben wir leider nicht – Bachelor: erster Studienabschluss nach 6… 8 Semestern, weiter geht es

mit Master, Promotion, Habilitation – Fakultät: Professoren und Studenten einer Fachrichtung, z.B. Medizin – Dekan: Chef einer Fakultät Eure heutigen Professoren Klausur: schriftliche Prüfung braucht ihr nicht zu machen – Mensa: Kantine mit verbilligtem Essen für Studenten – Rektor: Chef der Universität – Stipendium: Geld fürs Studieren vom Staat, Eltern, Opa und Oma

– WICHTIG: Bei Zustimmung, Begeisterung wird nicht geklatscht, sondern geklopft oder getrampelt !

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Junge Studenten und alte Professoren

• Prof. Gerd Kaden – 1968 Spielzeugmacher – 1978 Werkstattgründung in Neuhausen / Erzg. – 1992 Prof. für Holzgestaltung Produkt- und Objektdesign,

Firmengründung KADEN & KADEN – Dekan Fakultät Angewandte Kunst Schneeberg – 1992, 1993, 2005 Sächsischer Staatspreis für Design

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Junge Studenten und alte Professoren

• Prof. Gunter Krautheim – 1970 Abi, Stahlbauschlosser in Plauen

– 1974 Physik Universität Leipzig, 1979 Promotion, 1991 Habilitation

– 1992 Professor für Experimentalphysik

– 2006 - 2016 Prorektor für Forschung

Rektor der Westsächsischen Hochschule Zwickau

Kugeln und Kugelbahnen

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https://www.youtube.com/watch?v=gdCKUxxrKsk

https://www.youtube.com/watch?v=_UxJObEqqbU

https://www.youtube.com/watch?v=IWatPhFHeKg

Kreis, Kugel und Co. (ganz ohne Formeln geht`s nicht)

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• Kreis:

• Kugel:

𝑼 = 𝝅d= 2 𝝅 r

𝑨 = 𝝅𝒅𝟐

𝟒= 𝝅 𝒓𝟐

𝑨 = 𝟒𝝅 𝒓𝟐

𝑽 =𝟒

𝟑 𝝅 𝒓𝟑

Umfang U:

Fläche A:

Oberfläche:

Volumen V:

„Bedächtig kommt daher geschritten

𝟒

𝟑 𝝅 mal 𝒓 zur Dritten“

r Radius, d Durchmesser

Was ist eigentlich die verrückte Zahl π?

π= kein Ende?

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• π ist eine irrationale Zahl. Das bedeutet, dass sie nicht als Verhältnis zweier ganzer Zahlen , also nicht als Bruch exakt dargestellt werden kann.

• „Irrational“ ist mathematisch korrekt und klingt freundlicher als „verrückt“!

𝑼 = 𝝅d

Wer hat das Rad erfunden?

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Das Rad entwickelten mehrere Völker unabhängig voneinander. Die ältesten Räder sind mehr als 5000 Jahre alt und wurden in Norddeutschland und im Irak gefunden.

Scheibenräder sind die älteste Form des Rads. Um 3500. v. Chr. entstand im Alpenvorland ein Rad aus massivem Ahornholz. Bild: wikimedia

Das Rad dreht sich um das Radzentrum, die Radnabe (Achse)

Was hilft bei unseren Schlaglochstraßen?

Fahrradtachometer programmieren ?

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Tipps zur Ermittlung des Umfangs U: • https://www.youtube.com/watch?v=HZHzfNVTrro • Beschriftung auf dem Radmantel nutzen • Teppich und Kreide aber erst fragen!

Wie groß ist der Radumfang?

Raumschiff Hörsaal - wir fliegen mit der Erde !

14.03.2018 10 Prof. Gunter Krautheim

Äquatordurchmesser* 12.756 km

Umfang am Äquator U=π∙d= 40.054 k m

Umfang in Oelsnitz U=π∙d∙cos (50,73°)= =25353 km

Bahngeschwindigkeit Umlauf Erde um die Sonne (1 Jahr)

107.229km/h

Dauer: 1 Jahr

Bahndurchmesser* 149,6 Mio.km

Dauer: 1 Tag 23 h 56 min 4,1 s = 86164 s

Ö

Geschwindigkeit = Weg/Zeit

1.059km/h

Kräfte am Kreis, die Fliehkraft (Zentrifugalkraft)

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Experiment Papiersäge

Experiment Fliehkraftkran

Bewegungsrichtung wenn keine Kraft

einwirkt

Rummelplatzphysik

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„Kettenkarussel“ von Wilfried Wittkowsky - Eigenes Werk. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons - Https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kettenkarussel.jpg#/media/File:Kettenkarussel.jpg

Experiment Loopingbahn

Fliehkraft

Erdanziehungs-kraft

Fliehkraft

Energien

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• Schwerkraft überlisten

– Doppelkegel bergauf,

• https://www.youtube.com/watch?v=SVIgHEg7EQQ

– Steh-auf Kreisel

Niels Bohr und Wolfgang Pauli sind fasziniert! Zwei ausgewachsene Nobelpreisträger, zwei der wichtigsten Männer der modernen Physik spielen mit einem Kreisel.

Pirouetten werden immer schneller

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• Drehhocker mit Hanteln

• Drehhocker mit Rad

• Pirouette:

• https://www.youtube.com/watch?v=UnSYQlfiR6o

Antriebe der Zukunft, auch ohne Räder

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• Supraleitungsbahnen

Antriebe der Zukunft, auch ohne Räder

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• Transrapid Shanghai

• In 6min 30km

…was noch zu sagen wäre….

• Wie geht‘s weiter mit der Kinderuni?

– 3-D-Druck: Wir drucken uns die Welt“, 14. April 2018, 10.30 Uhr,

Rathaus Plauen, Großer Ratssaal, Unterer Graben, 08523 Plauen

– Die Tricks der weltbesten Gedächtniskünstler 5. Mai 2018, 10.30 Uhr Julius-Mosen-Gymnasium, Melanchthonstraße 11, 08606 Oelsnitz

– „Faszination Gemische (Emulsion)“ 2. Juni 2018, 10.30 Uhr Staatliche Studienakademie Plauen/ev. Rathaus, 08523 Plauen

• Termine für Herbst/Winter 2018 ab August auf homepage: www.das-vogtland-sind-wir.de

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Kreis, Kugel und Co.

14.03.2018 18 Prof. Gunter Krautheim

Westsächsische Hochschule Zwickau

„Lange Nacht der Technik“ 20.April 2018, 18….01 Uhr,

www.fh-zwickau.de