nachfolgend die Projektbeschreibungen

2. Platz Schüler Experimentieren „Physik“ Regionalwettbewerb Elbe-Weser-Ems (Emden)

Ich habe mit Spulen (150-12000 Windungen) die elektromagnetische Energieübertragung am Transformator untersucht. Die Frequenz des Stromnetzes beträgt 50 Hz.

Berührungsloses Laden von Handys (Qi-Ladegerät) funktioniert mit einer Frequenz von 110-205 kHz (Langwelle) und elektronischer Rückkopplung. In meinen Versuchen wird die Nennleistung (5 W) bis zu einer Entfernung von 1,8 cm vollständig übertragen. Bei größeren Entfernungen wird die Übertragung automatisch unterbrochen.

Ich habe mit selbst gewickelten und originalen Spulen Versuche zur Energieübertragung bei 110-205 kHz durchgeführt. Als Langwellensender diente ein Frequenzgenerator, an der Empfängerspule wurde mit Oszilloskop (Spannung) und Stromstärkemessgerät die Empfangsleistung gemessen. Ein Zusammenhang zwischen Entfernung und Empfangsleistung wurde erarbeitet.

Die Empfangsleistung nimmt quadratisch mit der Entfernung ab. Daher ist die automatische Abschaltung bei 2 cm gerechtfertigt, um Übertragunsverluste zu minimieren.

3. Platz Jugend Forscht „Chemie“ Regionalwettbewerb Elbe-Weser-Ems (Emden)

Milch macht müde Männer munter – und sauer macht lustig. Wo also ist das Problem bei verdorbenen Milchprodukten? – Sie machen krank. Doch wie kann dem zuverlässig vorgebeugt werden?

Zur Beantwortung habe ich aus Pflanzenbestandteilen (Rotkohl, Brombeeren, Citrusfrüchte, etc.) durch Versetzen mit heißem Wasser, Filtration und Vakuumdestillation pH-Indikatoren extrahiert. Mittels Verdünnungsreihen sowie der Säure-Base-Titration konnte ich ihre Verwendbarkeit bestätigen.

Daraufhin habe ich die besten Indikatorsäfte (Rotkohl, Brombeere) zu frischen Proben von Milch, Joghurt, Quark und Frischkäse gegeben. Die Proben wurden 1, 2, 3 und 4 Tage lang verschiedenen Bedingungen (Temperatur, Luftabschluss) ausgesetzt. Es trat eine Farbänderung auf, welche mit den Verdünnungsreihen verglichen wurde, um den pH-Wert zu ermitteln. Der exakte Wert wurde mit einem pH-Meter gemessen.

Es stellte sich heraus, dass besonders bei der Milch nach drei Tagen eine relativ starke Erhöhung der Acidität auftrat.

Sonderpreis der Handwerkskammer Ostfriesland Schüler Experimentieren „Technik“ Regionalwettbewerb Elbe-Weser-Ems (Emden)

Wir wollen aus möglichst einfachen Materialien ein Luftkissenboot bauen.

Wir haben ein einfaches Modell gebaut, welches aus einer CD, einem Luftballon und einem Flaschenverschluss besteht. Das fortgeschrittene Modell soll ein annähernd originalgetreuer Nachbau eines der ersten "Hovercrafts" (1957) sein.

Für das Luftkissenboot nutzen wir folgende Materialien:

- Spanholzplatten

- spezielles Gummi

- Spanholzzylinder

- Räder

- PC Lüfter

Ziel ist es, nicht nur die Funktion unter Beweis zu stellen, sondern auch Kräfte wie Auftrieb und Vortrieb zu messen. Abhängig von der Drehzahl und dem Durchmesser verschiedener PC-Lüfter werden wir das technische Optimum ermitteln.

Schüler experimentieren „Physik“ Regionalwettbewerb Elbe-Weser-Ems (Emden)

Wir bauen ein funktionsfähiges, dreidimensionales und vergrößertes Modell einer Pistolenkrebsschrere, um eine Kavitationsblase zu erzeugen, die der Kavitationsblase ähnelt, die entsteht, wenn die Schere des Pistolenkrebses zuschnappt.
Die Eigenschaften der Kavitationsblase und der bei ihrer Implosion entstehende Knall werden mit einer Vielzahl von Messgeräten untersucht.
Im Ergebnis können wir die biologischen Phänomene physikalisch charakterisieren und in Zukunft vielleicht technisch nachahmen.

Schüler Experimentieren „Physik“ Regionalwettbewerb Elbe-Weser-Ems (Emden)

Die erste Zeichnung einer Flugmaschine stammt von Leonardo da Vinci. Er stellte eine verbesserte Archimedes-Schraube als Antrieb dar. Durch 3D-Druck und vorliegende Datensätze ist es möglich, eine solche DaVinci-Schraube einfach herzustellen. Die aerodynamische Schubkraft einer solchen Schraube soll mit einem etwa gleich großen Propeller verglichen werden. Um alle Bedingungen möglichst gleich zu halten, wird der Propeller aus dem gleichen Material 3D-gedruckt.
Anhand eines fahrbaren Untersatzes und eines regelbaren Elektromotors wird die Zugkraft der beiden verschiedenen Propeller bestimmt. Ein mechanischer Newton-Kraftmesser bestimmt die Kraft.
Theoretische Überlegungen zum jeweiligen Luftstrom und den dabei entstehenden Kräften runden das Projekt ab.