Fantastische wissenschaftliche Experimente mit Hot Wheels Cars

Lassen Sie uns einige Hot Wheels STEM-Projekte durchführen! Diese einfachen wissenschaftlichen Experimente fühlen sich wie ein Spiel an, aber die Kinder werden tatsächlich die physikalischen Konzepte von Geschwindigkeit, Masse, Impuls und Luftwiderstand erforschen. In diesem Beitrag sind zwei Experimente enthalten. Ich habe Aufzeichnungsblätter für beide erstellt, die die vollständige wissenschaftliche Methode enthalten, und Sie können sie am unteren Rand des Beitrags ausdrucken.

Versuch Nr. 1: Schwergewichts-RennstreckeDer Zweck dieses Versuchs ist die Beantwortung der Frage, wer weiter fährt – ein Auto für sich oder ein Auto mit Masse? Kinder können davon ausgehen, dass das einfache Auto weiter fährt, weil es leichter ist. Es ist wahr, dass ein leichteres Objekt weniger Kraft benötigt, um sich in Bewegung zu setzen, da es weniger Trägheit hat, die es zu überwinden gilt. Das schwerere Auto wird jedoch mehr Fahrt aufnehmen. Impuls ist „Masse in Bewegung“. Mit anderen Worten, die Menge an Impuls, die ein Objekt hat, hängt sowohl von seiner Masse als auch von seiner Geschwindigkeit ab. Was wäre leichter zu stoppen – eine Taube auf Rollschuhen oder ein Elefant auf Rollschuhen? Auf jeden Fall die Taube! Das schwerere Auto rollt also weiter, weil es mehr Schwung hat und mehr Kraft benötigt, um es zu stoppen. In diesem Fall ist die Kraft, die das Auto anhält, die Reibung zwischen den Rädern und dem Boden. Für dieses Experiment verwendeten wir eine einfache Rampe aus Hot Wheels-Schienen, die auf Blöcken abgestützt war die Rampe, so dass unser Verfahren jedes Mal konsistent wäre.Hot Wheels-Autos können ein wenig temperamentvoll sein und sich je nach Verbiegung der Räder (ha ha) von einer Seite zur anderen unterscheiden. Wir haben drei Versuche mit jedem Auto durchgeführt, um sicherzustellen, dass wir genaue Ergebnisse erhalten haben. Nach drei Versuchen mit nur Mit dem Auto schickten wir das Auto die Rampe hinunter, wobei drei Viertel für zusätzliches Gewicht daran geklebt waren.
Wie Sie aus unseren Ergebnissen ersehen können, haben wir definitiv festgestellt, dass das schwerere Auto weiter gefahren ist. Für ältere Schüler ist es möglicherweise wünschenswert, dass sie einen Durchschnitt der Versuche 1, 2 und 3 finden.Experiment 2: Verrückter WindkanalFür dieses Experiment wollte ich einen Weg finden, um die Wirkung des Luftwiderstands auf Autos zu testen. Wir haben ein Setup gefunden, das ganz gut funktioniert hat! Mein 14-jähriger half mir dabei, einen guten Weg zu finden, um dieses Experiment durchzuführen, und er fand es genauso toll wie die jüngeren Kinder.
Für unseren Windkanal haben wir zwei Stück Regenrinne aus Kunststoff verwendet. Sie müssen Ihre Rampe so ausrichten, dass sie mit der vom Lüfter kommenden Luft übereinstimmt. Ich habe zwei Holzklötze verwendet, um jedes Ende des ersten Abschnitts abzustützen. Dieser Abschnitt der Rinne ist eben.Dann habe ich einen weiteren Abschnitt der Regenrinne hinzugefügt, um den Rampenteil zu erstellen.
Wenn Sie keine Kunststoff-Regenrinnen haben, können Sie einen Windkanal erstellen, indem Sie auf beiden Seiten einer Kunststoff-Hot Wheels-Spur Wände bauen. Ich dachte an ein paar Möglichkeiten für die Wände – Pappe, LEGO-Steine ​​(die großen DUPLO-Steine ​​wären am schnellsten) oder Bausteine. Beachten Sie, dass die Rampe lang genug sein soll, damit das Auto anhält, bevor es am Ende ankommt (bei ausgeschaltetem Lüfter). Ich empfehle Regenrinnen wegen ihrer Einfachheit und auch, weil Sie sie direkt markieren können! Wir haben einen Trockenlöschmarker verwendet, um zu markieren, wie weit das Auto gefahren ist.So weit ist dieser Truck gefahren! Die Linie in der Nähe des Lüfters zeigt an, wo er bei ausgeschaltetem Lüfter angehalten hat, und die aktuelle Position des Flurförderzeugs zeigt an, wo er bei eingeschaltetem Lüfter angehalten hat. Der Luftwiderstand verlangsamte es ziemlich! Das ist ein Unterschied von 21 Zoll.
Nach jedem Versuch können Sie den Marker abwischen und erneut ausführen!Erklärung des LuftwiderstandsLuftwiderstand ist im Grunde Reibung mit der Luft. Wenn sich ein Objekt in eine Richtung bewegt, erfährt es die Kraft des Luftwiderstands, der in die entgegengesetzte Richtung drückt. Im wirklichen Leben erfahren verschiedene Fahrzeugstile unterschiedliche Mengen an Luftwiderstand. Denken Sie beispielsweise über die Auswirkungen des Luftwiderstands auf einen Kastenwagen im Vergleich zu einem Sportwagen mit niedrigem Profil nach. Wir haben festgestellt, dass es mit Hot Wheels schwieriger ist, den Luftwiderstand zu vergleichen, der durch die Form des Autos verursacht wird, da sich die Räder leicht verbiegen lassen kann mehr zur schlechten Funktion eines Autos beitragen als zu seinem Luftwiderstand. Auch in der Masse dieser Autos gibt es große Unterschiede. Trotzdem war es ein unterhaltsames Experiment und wir waren alle überrascht, wie sehr ein Fan ein Auto verlangsamen konnte! Bereit zum Drucken der Aufnahmeblätter? HIER KLICKEN: Hot Wheels STEM-Aufnahmeblätter

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