Keiner kennt die Härte eines Kiesels besser….

…als wer auf ihn einschlägt, behauptete Seneca vor 2000 Jahren. Aber es ist nicht überliefert, ob er auch eine Idee dazu hatte, wie man herausfindet, welcher Kiesel aus einer Menge von Kieseln denn der härteste sein könnte. Und genau das wollten wir heute wissen und noch etwas mehr.  Unsere Forschungsfrage lautete: „Wie kann man die Härte sowie die Elastizität von Stoffen herausfinden?“

Dafür hatte ich an diesem Morgen auch 8 Versuchskästen dabei.

Wie testet man ein Material auf Härte und Elastizität?

Die Aufgabe der Kinder war es, sich mit dem Inhalt dieser Kästen selbst-ständig zu überlegen, wie sie die Forschungsfrage lösen konnten. In jedem Versuchskasten waren zum Testen Metallstreifen (Aluminium, Baustahl, VA-Stahl, Messing und Kupfer) und Material für einen möglichen Versuchsaufbau.

„Einfach“, dachten viele und verbogen erstmal fröhlich die Metallstäbe oder hämmerten auf sie ein, um dann festzustellen: Damit hat man kein vernünftiges Ergebnis! Wieviel Kraft jeweils aufgewendet wird, bleibt dabei unklar und auch hat man nur ein Gefühl, wie schwer etwas zu biegen ist – keine Werte, die man vergleichen kann. Aha! Gut geplant ist halb gewonnen, war die erste Erkenntnis des Tages.

Wie gehen wir am schlauesten vor?

Und dann folgten intensive Besprechungen, Geistesblitze und Antworten auf die Fragen: Welche Werte benötige ich eigentlich? Wie stelle ich Vergleichbarkeit her? Woher weiß ich, dass ich immer die gleiche Kraft anwende?

Wie tief wird der Abdruck?

Am Ende waren alle Gruppen zu Ergebnissen gekommen, aber beim Sammeln an der Tafel mussten wir feststellen, dass diese Ergebnisse sehr unterschiedlich waren und wir immer noch nicht wussten, welches der mitgebrachten Metalle denn nun am härtesten oder am elastischsten war. Und das, trotzdem alle so genau wie möglich gearbeitet hatten?!

Wie elastisch sind unsere Metalle?

Die zweite Erkenntnis: Verschiedene Versuchsanordnungen führen zu verschiedenen Ergebnissen, die aufgewandte Kraft war über die Gruppen nicht vergleichbar und auch die Messungen der Einzelergebnisse waren mit dem Lineal nicht exakt möglich. Das geht mit Messinstrumenten und richtigen Maschinen sicher besser und genauer. Stimmt! Und das sehen wir uns dann nächste Woche an der Uni an.

Bildquellen

  • Wie testet man ein Material auf Härte und Elastizität?: Claudia Sobich
  • Wie gehen wir am schlauesten vor?: Claudia Sobich
  • Wie tief wird der Abdruck?: Claudia Sobich
  • Wie elastisch sind unsere Metalle?: Claudia Sobich

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