P1 Durchgehende präzise und robuste Messung des Erdmagnetfeldes

Florian von Bargen

Gymnasium Athenaeum Stade

Mein Projekt befasst sich mit der hochpräzisen Aufzeichnung des Erdmagnetfeldes. Die Sonne hat einen großen Einfluss auf die Schwankungen dieses Feldes. Um diese Schwankungen im Erdmagnetfeld aufzuzeichnen, habe ich eine Messstation errichtet. Dabei habe ich besonders auf eine störungsfreie Umgebung geachtet, um hochgenau aufzuzeichnen. Anfang November 2021 wurde über Polarlichter in Deutschland, verursacht durch eine große Sonneneruption berichtet. Diese können moderne GPS- und Kommunikationstechnik stören. Mit meiner selbstgebauten Messstation konnte ich eine deutliche Veränderung des Erdmagnetfeldes messen, es war die größte Eruption, die ich bisher aufgezeichnet habe. Das ist einer von vielen Sonnenstürmen, die ich aufgezeichnet habe. Durch Vergleiche konnte ich zeigen, dass meine Station die Sonnenstürme präzise aufzeichnet. Die Soft- und Hardware der Messungen wurde in mehreren Entwicklungsschritten verbessert, u.a. im Bereich Informatik und einer unabhängigen Stromversorgung.

2. Platz

P2 Die weiße LED: Weiß ist nicht gleich weiß

Nele Drüner

Johannes-Althusius-Gymnasium, Emden

Während der letzten 3 Wettbewerbsjahre wurden in meinen Forschungsprojekten immer LEDs genutzt. Daher wurde es Zeit diese moderne und sehr interessante Lichtquelle einmal genauer unter die Lupe zu nehmen. Der Forschungsschwerpunkt wurde dabei auf weiße LEDs gelegt, da sich mir bei jedem Besuch der Lampenabteilung eines Baumarktes die Frage stellte, was die Angabe der Farbtemperatur in Kelvin auf den Verpackungen zu bedeuten hat.
Neben den Recherchen zu den theoretischen Grundlagen und den Funktionsprinzipien der benötigten Messverfahren und Geräte zur Bestimmung der Farbtemperatur wurden verschiedene weiße LEDs selber hergestellt. Die Parameterstudie beinhaltet dabei die Wirkung verschiedener blauer LEDs, unterschiedlicher Phosphorleuchtstoffe, deren Konzentration und Leuchtstoffdicke. Ziel war es dabei, in möglichst kleinen Schritten unterschiedliche Weißtöne bzw. Farbtemperaturen zu erhalten.

1. Platz

P3 Die Physik des Frisbeeflugs

David von Pruski

Georg-Christoph-Lichtenberg-Gesamtschule Göttingen-Geismar
DLR_School_Lab Göttingen

In meinem Projekt untersuche ich das Flugverhalten eines Frisbees. Physikalisch gesehen ist dies ein rotierender gewölbter Tragflügel mit einem kreisförmigen Grundriss. Den Flug erkläre ich durch die Form, das Gewicht, die Aerodynamik und die Kreiselwirkung. Die Flugbahn wird auch durch den Abwurf bestimmt. Deshalb habe ich eine Wurfmaschine gebaut, um möglichst gleiche Anfangsbedingungen für mehrere Flüge zu erzeugen. Das Frisbee ist mit Markern versehen, um die Position und Orientierung im Flug mit einer Videokamera im kleinen Zeitschritten genau zu erfassen. Die Aufnahmen werden dann mit einer Analyse-Software ausgewertet. Für die Berechnung der Flugbahn des Frisbees benötigt der Computer ein mathematisches Modell, das auf physikalischen Gesetzen beruht. Die Güte des Rechenmodells wird mit meinen Messungen überprüft und gegebenenfalls verbessert.

3. Platz

 

2022 · Verantwortlich: Weiterbildung und Veranstaltungsmanagement