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Nach Angaben der US Energy Information Administration gibt es für Energie grundsätzlich zwei Formen: Potenzial oder Kinetik. Mögliche Energie ist gespeicherte Energie und die Energie der Position. Beispiele für potentielle Energie sind chemische, gravitative, mechanische und nukleare. Kinetische Energie ist Bewegung. Beispiele für kinetische Energie sind Elektrizität, Wärme, Licht, Bewegung und Schall. Der vielleicht einfachste Weg, diese Konzepte für Fünftklässler einzuführen, besteht darin, durch Bewegung den Unterschied zwischen den beiden Energieformen zu demonstrieren. Verwenden Sie eine oder mehrere dieser Ideen, um die Kinder in Ihrer Klasse für die Naturwissenschaften zu begeistern und gleichzeitig Spaß zu haben.
Energiedemonstrationen
Zeigen Sie ein animiertes Spielzeug und die benötigten Batterien an. Die Batterien sind ein Beispiel für potentielle Energie oder gespeicherte Energie. Legen Sie die Batterien in das Spielzeug und schalten Sie es ein. Die potenzielle Energie in den Batterien wurde in kinetische Energie umgewandelt, während das Spielzeug aktiv wird.
Wickle die Schnur um das Jo-Jo und lege die Schnurschlaufe um deinen Mittelfinger. Wenn das Jojo in deiner Hand ist, ist es aufgrund seiner Position voller potentieller Energie. Lassen Sie das Jojo los und lassen Sie es fallen, wodurch die potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt wird. Wenn das Yo-Yo den unteren Teil der Schnur berührt, wird es mit kinetischer Energie aufgeladen und kann sich zurück zum oberen Teil der Schnur wickeln.
Dehne ein Gummiband zwischen deinen Fingern. Indem Sie das Gummiband dehnen, geben Sie ihm potenzielle Energie. Lassen Sie das Gummiband los und lassen Sie es mit kinetischer Energie durch den Raum schießen.
Positionieren Sie eine Skateboard-Rampe an einer Wand. Rollen Sie einen Tennisball in Richtung Rampe. Der Ball nutzt die von Ihnen bereitgestellte kinetische Energie, um den Hang der Rampe und die Wand hinauf zu fahren. Wenn der Ball den Höhepunkt seines Rollens erreicht, wandelt er sich in potentielle Energie um, die sich wieder in kinetische Energie umwandelt, wenn er beginnt, die Rampe zurückzurollen. Erläutern Sie die Auswirkungen der Verwendung von mehr kinetischer Energie auf die Menge der potenziellen Energie, die dem Ball zugeführt wird.
••• Jeffrey Hamilton / Photodisc / Getty Images
Positionieren Sie die Skateboard-Rampe von der Wand weg. Halten Sie einen Tennisball über die Rampe und lassen Sie ihn aus verschiedenen Höhen fallen, um zu demonstrieren, wie sich die potenzielle Energie eines Objekts erhöht, je nachdem, wie hoch und schwer es ist. Messen Sie, wie weit der Ball von der Rampe abrollt, um zu zeigen, wie sich die unterschiedlichen Höhen auf die Umwandlung der kinetischen Energie durch den Ball auswirken. Wiederholen Sie den Versuch mit Marmor, Golfball und Baseball.