Dr. Christian Fuchs

Funktion: Martin Gerbert Gymnasium Horb
Fachgebiete: Physik

Projekte

Statistische Auswertung der Veränderung der CO2 Konzentration in vollem Klassenzimmer
Samuel Schlotter, 17 Martin-Gerbert-Gymnasium, Horb
An unserer Schule wird seit diesem Schuljahr die CO2 Konzentration in den Klassenzimmern mit Hilfe von "CO2-Ampeln" gemessen. Dabei befindet sich in jedem Klassenzimmer jeweils ein Gerät. In diesem Projekt wird die zeitliche und räumliche Veränderung der CO2 Konzentration in einem voll besetzten Klassenzimmer während einer Unterrichtsstunde mit Lüftphasen gemessen. Dazu wurden 20 Messpunkte gleichmäßig im Klassenzimmer verteilt. Die Auswertung der Messwerte erfolgte mithilfe der Matlab/Octave Software.
Energieeffiziente Steuerung des Schulnetzes
Elia Rettke, 14, Martin-Gerbert-Gymnasium Horb
Es geht um eine energieeffizientere Nutzung des Schulnetztes mit ca. 60 PCs. Zuerst wurde der Energieverbrauch der drei verschiedenen PC-Sorten in den verschiedenen Modi (Leerlauf, Hochfahren, Herrunterfahren und Energiesparmodus) gemessen. Damit wurde die Zeit berechnet, wie lange man die PCs im Leerlauf laufen lassen kann, bis es effizienter wäre ihn herunter zu fahren. Es wird ein Windows PowerShell Skript geschrieben um unser Schulnetz enenrgieeffizienter zu steuern.
Der 14jährige Elia Rettke besucht das Martin-Gerbert-Gymnasium in Horb.

Analyse des Verhaltens einer nicht-newtonsche Flüssigkeit beim Aufprall
Robin Klink, 17 und Kevin Bohnet, 16 Jahre
In Wasser gelöste Speisestärke ist eine sehr interessante Flüssigkeit. Trifft ein Körper darauf, verhält sie sich plötzlich wie ein Feststoff. Dabei wird der Körper sehr stark abgebremst. Danach ist die Speisestärke wieder flüssig. Diesen Vorgang der Abbremsung betrachten Robin Klink und Kevin Bohnet vom Martin-Gerbert-Gymnasium in Horb in ihrem Projekt genauer. Dazu verwenden sie eine Highspeed-Kamera, mit der wir den Aufprall filmen. Damit analysieren die Jungforscher die Geschwindigkeit, Beschleunigung, Abbremsung und die dabei wirkenden Kräfte.

Wie zäh ist Speisestärke?
Jonas Nolze, 15 Jahre aus dem Martin - Gerbert Gymnasium in Horb
Das Projekt des 15jährigen Jonas Nolze besteht darin, mithilfe eines einfachen Verfahrens die Viskosität einer nichtnewtonschen Flüssigkeit, die aus Speisestärke und Wasser gemischt wird, zu untersuchen. Die Viskosität zu bestimmen, ist im Allgemeinen sehr kompliziert. Jonas verwendete hierzu verschiedene Proben aus Metall, und maß die Zeit, die man benötigt, um die Proben mit unterschiedlich starken Zugkräften aus der Flüssigkeit zu ziehen. Eine näherungsweise Berechnung der Viskosität zeigt das typische Verhalten für eine nichtnewtonsche Flüssigkeit: Die Viskosität ist nicht konstant, sondern nimmt mit ansteigender Zugkraft stark zu. Jonas besucht das Martin - Gerbert Gymnasium in Horb.
Schwingungsverhalten von Flüssigkeiten
Christian Köninger, 17 Jahre; Steven Grahl, 17 Jahre; Benedict Nordt, 17 Jahre ; Martin - Gerbert Gymnasium Horb
Bei diesem Projekt geht es darum, das Schwingverhalten verschiedener Glycerin- Wassergemische, zu messen und auszuwerten. Dazu wird das Gemisch in einem U-förmigen Rohr in Schwingung versetzt. Die Schwingung wird mit Hilfe eines Ultraschallsensors aufgezeichnet. Es handelt sich um exponentiell gedämpfte harmonische Schwingungen. Christian, Steven und Benedict aus dem Horber Martin - Gerbert Gymnasium bestimmten und verglichen den Dämpfungsfaktor k für die verschiedenen Gemische mit Hilfe einer exponentiellen Funktionsanpassung an die Einhüllende der Schwingungskurven.
Adhäsionsverhalten an einer nichtnewtonschen Flüssigkeit
Jonas Nolze, Kristoffer Kilisch
Dr. Christian Fuchs
Jonas Nolze (14) und Kristoffer Kilisch (15) vom Martin Gerbert Gymnasium haben Adhäsationsverhalten einer nichtnewtonschen Flüssigkeit untersucht. Dazu benutzten die Jungforscher Speisestärke. Die Untersuchungen befassten sich vor allem damit, wie die nichtnewtonsche Flüssigkeit unter Zugkräften reagiert. Dabei stellten die Schüler fest, dass sich die Haftdauer fast nicht verändert wenn man die Zugkraft stark erhöht. Sie interpretieren das Ergebnis so, dass der Impuls, der auf die Flüssigkeit übertragen werden kann proportional zur Zugkraft ist. Sie haben die Werte auch mit Tapetenkleister verglichen, der sich ganz anders verhält.
Elektromagnetischer Metallbeschleuniger
Kristoffer Kilisch (14), Andreas Pfeffer (13)
Die Jungforscher aus dem Martin-Gerbert-Gymnaisum wollten untersuchen, wie gut sich Metallkörper mit Hilfe von Elektromagnetes beschleunigen lassen. Dazu wurde folgende Konstruktion entwickelt:
Die Konstruktion beschleunigt mit insgesamt 4 Experimentier-spulen einen magnetisierbaren Metallkörper, zum Beispiel einen Metallzylinder, durch ein Rohr. Diese Spulen sind hintereinander gereiht und werden mit zehn Volt Gleichspannung betrieben. Sie werden durch eine selbstgebaute Lichtschranke, die aus einem Laserpointer und einem Photowiderstand besteht, nacheinander ausgeschaltet, sobald der Metallkörper die Spule passiert hat. Das ist nötig damit der Metallkörper nicht von den Spulen wieder angezogen wird. Dies wird von einer Siemens Logo Steuerung geleitet.
Materialuntersuchung mit Ultraschall
Tim Hellstern, Michael Brandmaier, Paul Fuchs
Mithilfe von Ultraschallsensoren versuchen Tim Hellstern, 18 Jahre, und Michael Brandmaier, 18 Jahre, und Paul Fuchs, 15 Jahre, aus dem Martin-Gerbert-Gymnasium Horb verschiedene Materialien zu untersuchen und festzustellen worum es sich handelt und ob es sich um ein Reinmaterial handelt. Dazu machten sich die Jungforscher verschiedene Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen Materialien zu Nutze. Ein wesentlicher Bestandteil des Projekts besteht darin die Messspektren zu analysieren, unter anderem mit dafür selbst entwickelter Software.
Kräftemessung für Klebstoffe
Jonathan Sattler (13) und Daniel Mittelstädt (13)
Jonathan Sattler (13) und Daniel Mittelstädt (13) aus dem Martin-Gerbert-Gymnasium-Horb, haben untersucht wie sich die Haftkraft verschiedener Klebstoffe verhalten. Dazu haben die Jungforscher mit den Klebstoffen zwei Holzblöcke zusammengeklebt und dann die Kraft gemessen, die man aufwenden muss um die Holzböcke auseinander zu ziehen.

Mit einer Vorrichtung aus Stahlfedern konnte die Ausdehnung der Federn gemessen und so die Kraft in Newton ausrechnen werden.

Jonathan und Daniel verwendeten Holzleim, Gummibärchenkleber und Harzkleber.
Data Executioner - wie man USB-Sticks schnell, effizient und sicher bereinigt
Julius Dettinger, 17 Jahre, Pascal Schillsott 17 Jahre, Martin-Gerbert-Gymnasium Horb
"Das Ziel unsers Projekts ist es mit wenig Benutzeraufwand einen Flash-Speicher (z.B. USB-Sticks) schnell, effizient und sicher zu bereinigen. Dabei haben wir unsere Grundlagenforschung des letzten Jugend forscht - Wettbewerbs weitergeführt und wollten ein fertiges Produkt entwickeln, um unsere Ziele zu erreichen.
Dabei wollten wir aber auch den Bereinigungsprozess wissenschaftlich dokumentieren und anhand verschiedener Parameter und Kriterien die Leistungsfähigkeit des ""Data Executioner"" kritisch hinterfragen.
Dafür haben wir ein Gerät gebaut, das mithilfe von elektromagnetischen Wellen die Daten auf einem USB-Stick so zerstört, dass diese nicht wiederherstellbar sind. Dabei kann der ""Data Executioner"" mithilfe einer benutzerfreundlichen Touch-Oberfläche bedient werden - so können wir also Daten schnell, effizient und sicher bereinigen."
Untersuchung von Methoden zur Bereinigung von Datenträgern
Pascal Schillsott, Julius Dettinger beide 16 Jahre alt
Um Datenträger zu bereinigen, müssen diese entweder formatiert oder geschreddert werden. Im ersten Fall sind die gelöschten Daten trotzdem wieder herstellbar, im anderen Fall werden die Festplatten geschreddert und sind so natürlich nicht mehr zu gebrauchen.
Pascal Schillsott, Julius Dettinger vom Martin-Gerbert-Gymnasium in Horb wollen Methoden untersuchen wie/ob Daten auf einem Datenträger (sowohl HDDs, SSDs und FLASH-Datenträger) endgültig gelöscht werden können und dies ohne großen Aufwand umsetzbar ist. Als Bonus sollte die Methode natürlich den Datenträger intakt lassen.
Dafür haben die 16jährigen Tüftler die Datenträger sowohl magnetische Feldern, als auch elektrischen Feldern ausgesetzt. Im weiteren Verlauf setzen sie die Datenträger elektromagnetischen Wellen (z.B.: Mikrowellen) aus.

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