Erfolgreiche Jungforscher vom Technischen Gymnasium Horb [Update: Video ist online!]

Erfolgreiche Jungforscher vom Technischen Gymnasium Horb [Update: Video ist online!]

Sa, 06.04.2019 - 13:19
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Zwei Projekte vom TG Horb traten zum Jugend-forscht Regionalwettbewerb in Nagold an und beide Projekte wurden in ihrer Kategorie Regionalsieger.

Kategorie „Physik“

Kann man Töne sehen?
Das klingt im ersten Moment unmöglich, da Schall und Licht zwei gänzlich unterschiedliche Wellen sind. Streut man Zucker auf eine Metallplatte und regt diese zum Schwingen an, kann man bei bestimmten Tonhöhen sehen, wie der Zucker Linien bildet. Die Natur lässt durch stehende Wellen faszinierende Muster, die sogenannten „Chladnischen Klangfiguren“, auf den Platten entstehen.

Die drei Jungforscher Jessica Kreidler, Fadel Alkahwaji und Fadi Najib aus der Jahrgangsstufe 1 des Technischen Gymnasiums Horb beschäftigten sich im Rahmen des „Jugend forscht“ Seminarkurses unter der Betreuung von Lars Erik Buchholz mit der Thematik dieser Klangfiguren. Experimentell untersuchten sie Nicht-Ideale quadratische Platten, die man nicht mehr analytisch  berechnen kann und auch weitgehend unerforscht sind.

Durch optische Analyse und Impedanzmessungen haben sie verschiedene Nicht-Ideale Platten miteinander verglichen und konnten so Gemeinsamkeiten und Abweichungen von den idealen quadratischen Platten feststellen.
Sie konnten nicht nur die Ergebnisse der aktuellen Veröffentlichungen verifizieren, sondern auch neue Ergebnisse im Bereich der überlagerten Klangfiguren produzieren.

Dieses Wissen kann genutzt werden um Materialkonstanten wie den Elastizitätsmodul zu bestimmen oder um sowohl makro- als auch mikroskopische Objekte auf einer schwingenden Platte zu kontrollieren. Die drei Jungforscher haben zum Beispiel zu Demonstrationszwecken gezeigt, dass sie ein Metallobjekt gezielt auf einer Platte steuern können, obwohl die Bewegung des Objekts im kleinen Bereich zufällig erfolgt.

Außerdem: Die starke Ähnlichkeit der Klangfiguren zu den Lösungen der quantenmechanischen Schrödingergleichung legen den Ansatz nahe, dass komplizierte Quantenphänomene mittels Klangfiguren veranschaulicht werden können.

Durch ihre wissenschaftliche Vorgehensweise, das professionelle Skript und das beste Poster des Wettbewerbs (gemäß Jurorenaussage), konnten sich unsere drei TG-Schüler auf dem Regionalwettbewerb von Jugend forscht in Nagold gegen ihre Konkurrenz durchsetzen und erreichten den 1. Platz in der Kategorie „Physik“ und wurden somit Regionalsieger.

Der Landeswettbewerb fand vom 27.03. – 29.03. in Stuttgart-Fellbach statt. Dort erhielten sie den „Sonderpreis für eine zielgerichtete Anwendung in der Physik“.

Katgorie „Arbeitswelt“

Unsere Gesellschaft ist zu einer Wegwerfgesellschaft geworden. In Deutschland liegen 124 Millionen Smartphones ungenutzt in der Schublade. Sie wurden bereits durch ein aktuelleres Modell ausgetauscht, obwohl es dazu keinen technischen Grund gab. So hat sich auch der Smartphonemarkt zu einer Wegwerfindustrie entwickelt. Um dieser gesellschaftlichen Entwicklung zu begegnen, ist es notwendig, die Konstruktion eines Smartphones zu revolutionieren.

Maximilian Schaffner, J1 Schüler des TG Horb und sein Bruder Christian Schaffner vom Martin-Gerbert-Gymnasium in Horb haben es sich zur Aufgabe gemacht ein Konzept für ein Smartphone zu entwickeln, bei dem sich alle wesentlichen Bauteile austauschen, aufrüsten und individuell gestalten lassen. Mit ihren ersten Prototypen haben Sie Erfahrungen in den Bereichen der Mechanik und der Ergonomie sammeln. Diese konnten die beiden dann in ihrem CAD-Modell berücksichtigen und den Fokus auf die Hardware legen.

Die zwei Jungforscher erhielten mit ihrem Projekt „Konzeption eines zukunftsfähigen Smartphones“ den ersten Platz in der Kategorie „Arbeitswelt“ beim Jugend-forscht Regionalwettbewerb. Auf dem Landeswettbewerb ehrte man das Projekt mit dem Sonderpreis „Umwelttechnik“.

Wir bedanken uns bei beiden Gruppen für ihren außergewöhnlichen Einsatz und gratulieren zum Erfolg.

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