Leit­fä­hi­ge Knet­mas­se di­dak­ti­sche Hin­wei­se

Schü­ler­ver­su­che mit leit­fä­hi­ger Knet­mas­se

Nicht nur Kin­der son­dern auch Ju­gend­li­che und Er­wach­se­ne kne­ten gerne. Eine Ex­pe­ri­men­tie­r­idee, wel­che an der Uni­ver­si­ty St. Tho­mas (Min­ne­so­ta USA / „Squis­hy Cir­cuits“) ent­wi­ckelt wurde, bie­tet hier eine sehr gute Mög­lich­keit, die Strom­krei­se in der Elek­tri­zi­täts­leh­re sowie Halb­lei­ter­bau­ele­men­te den Schü­le­rin­nen und Schü­lern auf eine be­son­de­re Art in selbst durch­ge­führ­ten Ex­pe­ri­men­ten nä­her­zu­brin­gen.

Als Grund­la­ge für die Her­stel­lung der Knet­mas­se dient die in „PdN PHY­SIK in der Schu­le (Heft 6 / 63 Jahr­gang 2014)“ be­schrie­be­ne Re­zep­tur. Damit aus­rei­chend Knet­mas­se für eine Klas­se zur Ver­fü­gung steht wer­den fol­gen­de Men­gen vor­ge­schla­gen:

Zu­ta­ten
1,25 l Was­ser
1 kg Mehl (evtl. + 300 g Mehl, falls der Teig zu kleb­rig bleibt)
350 g Salz
45 Ess­löf­fel Zi­tro­nen­saft
5 Ess­löf­fel Spei­se­öl
Le­bens­mit­tel­far­be

An­lei­tung
650 g Mehl mit den rest­li­chen Zu­ta­ten in einen Topf geben und unter Rüh­ren er­hit­zen, bis die Masse zu einem Klum­pen ein­dickt. Da­nach die Masse ab­küh­len las­sen und mit dem rest­li­chen Mehl zu einem Teig kne­ten, bis die­ser die ent­spre­chen­de „Knete-Kon­sis­tenz“ be­sitzt. Falls die Masse noch kleb­rig ist, ent­spre­chend mehr Mehl als in der Zu­ta­ten­lis­te er­wähnt, in den Teig ein­k­ne­ten.

Hin­weis
Diese oben be­schrie­be­ne Menge ist in einem mit­tel­gro­ßen Topf und mit einem han­dels­üb­li­chen Haus­halts­knet­ha­ken (Hand­mi­xer) ge­ra­de noch zu be­wäl­ti­gen. Für 11 Grup­pen mit je zwei Per­so­nen wurde die oben an­ge­ge­be­ne Menge zwei­mal an­ge­setzt. Dies ergab reich­lich Knet­mas­se pro Schü­ler­grup­pe.

Her­stel­lung der Knet­mas­se mit hohem Wi­der­stand

Zu­ta­ten
0,625 l de­stil­lier­tes Was­ser
1 kg Mehl (evtl. + 300 g Mehl, falls der Teig zu kleb­rig bleibt)
500 g Zu­cker
15 Ess­löf­fel Spei­se­öl

An­lei­tung
650 g Mehl mit den rest­li­chen Zu­ta­ten in eine Schüs­sel geben. De­stil­lier­tes Was­ser hin­zu­ge­ben und ver­mi­schen. Mit dem rest­li­chen Mehl zu einem Teig kne­ten, bis die­ser die ent­spre­chen­de „Knete-Kon­sis­tenz“ be­sitzt. Falls die Masse noch kleb­rig ist, ent­spre­chend mehr Mehl in den Teig ein­k­ne­ten.

Ziel ist, mit Hilfe der vor­ge­schla­ge­nen Ex­pe­ri­men­te die be­reits in der Theo­rie ge­lern­ten Stoff­in­hal­te an­zu­wen­den. Neben der ein­fa­chen Wi­der­stands- und Span­nungs­mes­sung wird auch die Span­nungs­tei­lung mit Hilfe einer lan­gen Kne­trol­le er­mit­telt (Ver­su­che 1 und 2). Für alle Ver­su­che wurde eine Gleich­span­nung von 9 V an­ge­legt. Jede Schü­ler­grup­pe er­hält einen Tran­sis­tor und zwei Leucht­di­oden. Auf eine aus­führ­li­che Lö­sungs­dar­stel­lung wird ver­zich­tet, da je nach Größe der Kne­trol­le un­ter­schied­li­che Er­geb­nis­se zu er­war­ten sind.

Ver­such 3 hat eine vor­be­rei­ten­de Funk­ti­on für Ver­such 4, in wel­chem eine ein­fa­che Sen­sor­schal­tung auf­ge­baut wer­den soll. Es ist hilf­reich, den Steu­er­strom­kreis mit etwas dün­ne­ren Kne­trol­len zu for­men, da diese einen hö­he­ren elek­tri­schen Wi­der­stand bie­ten. Wird durch die Be­rüh­rung mit dem Fin­ger der Steu­er­strom­kreis ge­schlos­sen, be­ginnt die im Ar­beits­strom­kreis ein­ge­bau­te Diode zu leuch­ten.

Ver­such 5 ist als Aus­klang der Un­ter­richts­stun­de ge­dacht und bie­tet den Schü­le­rin­nen und Schü­lern die Mög­lich­keit selbst krea­tiv zu wer­den und ei­ge­ne Ideen um­zu­set­zen.

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Wei­ter zu Leit­fä­hi­ge Knet­mas­se Ar­beits­blatt