Fachgebiet "Physik"
Kühler Kopf
Erik Willmann (12) und Bastian Piwowarski (13)
Schülerforschungszentrum Halle (Saale)
Auf unserem Schulhof stehen Container, die als Unterrichtsräume genutzt werden. Obwohl beim Aufbau auf einen relativ günstigen Standort geachtet wurde, ist es im Frühjahr und Sommer ziemlich warm darin. Wir kamen auf die Idee, die Energie der Sonne zu nutzen, um die Innenräume der Container zu kühlen. Dafür haben wir ein Modell gebaut und veranschaulichen unsere Idee.
Springende Bälle
Joshua Brückner (11) und Fabian Gebhardt (11)
Gymnasium Wernigerode
Wir möchten herausfinden, welcher unserer Bälle am höchsten springt. Insbesondere möchten wir herausfinden, ob der Waboba Moon Ball tatsächlich der am höchsten springende Ball ist, wie es in der Werbung behauptet wird. Dazu lassen wir die Bälle von veschiedenen Höhen fallen und messen die Sprunghöhe mit einer Videoaufnahme.
Umweltfreundliche Flügelform
Vincent Rothermel (12)
PAS Großkorbetha Weißenfels
Ich habe mehrere Papierflieger mit von oben betrachtet anderen Flügelformen gebastelt. Diese wurden an Fäden aufgehängt und ihr Verhalten im Luftstrom eines Föns betrachtet.
Analyse des nicht-geometrischen tilt-to-length coupling höherer Hermite-Gauß Moden
Maximilian Maurer (18)
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) Hannover
Das tilt-to-length coupling (TTL) ist ein Phänomen der Präzisionsinterferometrie. Gravitationswellen werden durch die Detektion von Weglängenänderungen gemessen. Diese werden wiederum durch einen Phasenunterschied detektiert. Der Phasenunterschied kann durch das TTL ausgelöst werden und somit wird ein Signal ohne eine reale Änderung des Weges, ausgelöst durch Gravitationswellen, generiert. Für die numerische Analyse befasste ich mich zuerst mit den Modellen für Laserstrahlen sowie der Definition und Berechnung der unterschiedlichen Signale und anschließend mit der Theorie des TTL. Daraufhin erstellte ich ein Experimentaufbau und simulierte unterschiedliche Interferenzszenarien in IfoCAD, einer Software für optische Simulationen. Dabei variierte ich unterschiedliche Parameter, um ihre Auswirkungen auf das Phasensignal zu ermitteln.
Druckverluste bei turbulentem Strömungsverhalten in verdrehten Rohren
Erik Scharipow (17)
Hochschule Merseburg
In dem Forschungsprojekt, das in Zusammenarbeit mit der Hochschule Merseburg durchgeführt wurde, beschäftigte ich mich mit dem turbulenten Strömungsverhalten in verdrehten Rohren. Die zentrale Fragestellung bezieht sich auf die Hypothese des österreichischen Naturforschers Viktor Schauberger, welcher behauptete, dass gezielte Verwirbelungen in Rohren den Druckverlust minimieren könnten. Neben einer theoretischen Grundlage des Projekts in der Strömungslehre lag der Fokus auf einer empirischen Untersuchung, nicht zuletzt der enormen theoretischen Komplexität turbulenter Strömungen geschuldet. Die Datensätze für den Massenstrom bei parametrischen Veränderungen im Versuchsaufbau wurden statistischen Analysen unterzogen. Diese bildeten den Gegenstand der finalen Konklusion.
Entwicklung mechanischer Vögel zur Visualisierung der Aerodynamik des Vogelflugs
Anne Marie Bobes (17)
Markgraf-Albrecht-Gymnasium Osterburg
Mehr als 100.000 Vögel werden jährlich von Windturbinen getötet. Angesichts dieser Problematik stellt sich die Frage, inwiefern der Vogelflug dies rein biologisch oder auch physikalisch bedingt. Ziel des Projekts ist die aerodynamische Analyse verschiedener Flügelpositionen von Vögeln im Hinblick auf entstehende Verwirbelungen und Strömungsablösungen. Hierzu soll ein realitätsgetreues Maßstabsmodell eines Vogels mit einem Steuerungssystem konstruiert werden, das eine gradgenaue Einstellung der Flügelposition mittels Servomotoren erlaubt. Dieses Modell soll in einem selbst konstruierten Messstand, bestehend aus einem Windkanal und einem Spiegelsystem, das eine Schlieren-Photographie ermöglicht, verbaut werden. Ohne Hilfsmittel nicht sichtbare Dichteunterschiede der Luft werden für den optischen Vergleich verschiedener Winkel und Flügelpositionen genutzt. Aus unterschiedlichen Luftströmungen hinter dem Flügel und Wirbelmustern konnten Mechanismen des Flugverhaltens abgeleitet werden.