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Dampfmaschine - Eisenbahn - Verbrennungsmotoren - Telegraph - Telephon - Hertzsche Wellen
1. Das industrielle Zeitalter
Beschreibe wie so bedeutende Erfindungen wie die Dampfmaschine, die Lokomotive, die Verbrennungsmotoren, die Telegraphie und das Telefon die Lebensbedingungen, die Arbeitsweise und die Gewohnheiten der Menschen in den letzten 200 Jahren verändert haben. Welchen Einfluß übten solche Erfindungen auf geschichtliche Entwicklungen aus?
2. Experiment »Die zerknautschte Büchse«
Beschreibe den Ablauf des gezeigten Experiments, stelle deine Beobachtungsergebnisse dar und versuche eine Erklärung zu finden.
3. Dampfmaschine
a) Worin bestehen wesentliche Unterschiede der Wattschen Dampfmaschine im Vergleich zur Feuermaschine Newcomens?
Nach welchen Grundprinzipien baute Watt seine Dampfmaschine (Als Geburtsurkunde gilt Watts Patentschrift).
b) Mit welchen zusätzlichen Erfindungen und Neuerungen gelang es James Watt die Leistungsfähigkeit seiner Dampfmaschine zu verbessern
4. Eisenbahn
a) Warum bezeichnet man George Stephenson als den Schöpfer des Eisenbahnwesens, obwohl er doch gar nicht die erste Dampflokomotive baute ? Nenne einige seiner hervorragenden Leistungen.
b) Warum benötigt die Eisenbahn Schienen und wie gelang es den anfänglich häufigen Schienenbrüchen vorzubeugen ?
c) Welche entscheidende Idee hatte Richard Trevithick, um die Dampfmaschine auf Räder zu stellen ? Erkläre.
Welcher entscheidenden Konstruktionsveränderung verdankt Stephenson den Sieg seiner »Rocket«, im Lokomotivrennen von Rainhill ? Begründe.
d) Nenne Nachteile der Dampflokomotive, aus denen ihre Unterlegenheit gegenüber elektrisch oder mit Diesel getriebenen Lokomotiven erwächst.
5. Verbrennungsmotoren
a) Beschreibe wesentliche Unterschiede im Bau von Otto- und Dieselmotoren sowie weiterer für ihren Betrieb notwendige Bauteile.
b) Erläutere in einer geeigneten Gegenüberstellung die Funktionsweise (Takte), eines Otto- und Diesel-Viertakters. Welcher Takt ist jeweils der Arbeitstakt ?
c) Welchen grundlegenden Unterschied zu den Otto- und Dieselmotoren zeigt der Stirlingmotor.
6. Telegraphie und Telefonie
a) Seit der Erfindung des Telefons können auch Sprache und Musik über weite Entfernungen übertragen werden. Beschreibe in einem Funktionsschema dem Weg vom »Sprecher« zum »Höhrer«, nenne die dafür notwendigen Bauteile eines Telefons und ihre Aufgabe.
b) Welche Entdeckungen und Erfindungen waren nötig, um die drahtlose Telegraphie und das Radio zu entwickeln ?
Wie können sich Hertz'sche Wellen (Funkwellen), drahtlos ausbreiten? Woher stammt eigentlich der Begriff »Funken« für diese Art der Informationsübermittlung ?
c) Gleich- und Wechselstrom sind zwei unterschiedliche Arten des elektrischen Stroms. Welchen Vorteilen des Wechselstroms verdanken Westinghouse und Tesla, dass sich ihre Vorschläge im »Stromkrieg« gegen die Ideen Edinsons beim Niagara-Projekt in Nordamerika durchsetzten ?
neunte Klasse, Rudolf-Steiner-Schule, Wiesbaden Biebrich
Abschrift: Freitag, 18. Juli 2014
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