Schüler-Startseite

Wir fliegen zum Mars!

Code name: Elon Musk Ohne Murks / Leon Sucks / Leon Muks

Eine Rakete konstruieren, uns über die nötige Energie Gedanken machen und überlegen, wie der Rückstoss funktioniert, sowie Raketenstarts vermessen und dokumentieren.

• Anzahl SuS: max. 24
• Projekttitel: Rocket Science: Wir fliegen zum !
• Beschreibung:
  • Eine Rakete konstruieren, uns über die nötige Energie Gedanken machen und überlegen, wie Rückstoss funktioniert. Raketenstarts vermessen, Telemetriedaten aufzeichnen und die besten Flüge dokumentieren. Wir bringen das beste aus Physik und Informatik zusammen. Warnung: Du könntest nass werden.
• Leeeeerpersonen:
  • sca@ (100%): Nicht am Mittwoch
  • hof@ (40-60%): Montag nur bis 14:30
  • gra@ (40-60%): Dienstagvormittag, Mittwoch, Donnerstag ab 9:30 und Freitag
  • gru@ (100% ?): Montag, Donnerstagvormittag, ev. Freitag ab 9:40
  • sps@ ev. sporadisch
• Räume:
  • am liebsten Makerspace (zwingend) + Mehrzweckraum

• Wissenschaftliches Arbeiten: versuchen zu integrieren
  • Idee: Wasserauswurf pro Zeit messen (s. Video),
    • Gegenüberstellen der übrigbleibenden Masse der Rakete
    • Daraus Beschleunigung zu jedem Zeitpunkt numerisch berechnen (oder mit DGL?)
    • Also ~ eine Approximation an die Raketengleichung
• Kriterien für Präsentation:
  • ±7 Folien für 5 Kapitel, +Titel +Quellen
  • Ablauf:
    • Titel
    • Thema/Fragestellung/Hypothese
    • Theoretische Grundlagen
    • Vorgehen & Methoden
    • Resultate (Grafik / Tabelle + schriftliche Erklärung im Notizbereich)
    • Diskussion: Hypothese annehmen/ablehnen, Problemdiskussion, Fazit
    • Quellen
  • Feedback:
    • Formales (Text, nicht überladen, Quellen)
    • Auftritt (Haltung, Blickkontakt), Sprache…

## Notizen von 2025 für nächstes Jahr

• Umbenennen auf Rocket Science!!!
• Auf Düsendrucken verzichten (funktioniert nicht), von Anfang an auf gekaufte Düsen setzen.
  • genügend Düsen kaufen für alle
• Höhenmesser für jedes Team (haben nur zwei)
  • GY-68 BMP180
• Ausbauen:
  • Data Science: mehrere Versuche (z.B: Zusammenhang Wassermenge ↔ Höhe)
  • alle SuS zu Python „zwingen“
  • hierzu vielleicht konkrete Teilaufgaben stellen?
  • Evtl. auch konkrete Challenges für jene, die in Python zurückbleiben (Fallschirm, ideale Flügel, Datenauswertung etc.).
• weniger: Basteln
  • Kosten im Blick haben (Klebebandverbrauch…)
• Material:
  • Tennisbälle
  • pro Gruppe eine Düse
  • genug 2K-Kleber, ev. PU-Kleber
  • Ducttape (2-3 Rollen)
  • Lipo-Akkus mit Stecker für Microbit, idealerweise auf 3.7 Volt geladen.
  • Evtl. dünne Polycarbonatplatten für die Flügel.

• raketfuedrockets.com
  • 3d-printed nozzles
• aircommandrockets.com

Plan 2026

Originalplan 2025

Das Projekt wäre auch ohne Chemie durchführbar (nur Wasserrakete ohne Gasgenerator).

• Physik
  • Bau und Beschreibung von Raketen

    • Themen: Newton 1-3, Gasdruck, ideale Gase, Druck & Geschwindigkeit, Rückstossantrieb, Impulserhaltung
    • Wir benötigen Impuls → Massenaustoss
      • Annahme: Energieinhalt der Druckluft ist immer gleich.
      • → Impuls steigt mit der Wurzel des Dichteverhältnisses des Ausstossmediums zur Luft (z.B. Wasser ca. 100x massereicher als Druckluft → 10x grösserer Impuls)
      • Problem: Masse muss mitgeführt und mitbeschleunigt werden.
    • Erste Versuche könnten auch mit einer Wasserrakete (also mit externer Druckaufladung) angestellt werden.
    • Alternative Masseladungen (Kristallzucker? Zuckerwasser? Gesättigte Salzlösung?)
• Chemie

  • Säure-Base-Rakete:
    • Antriebsmedium ist CO2 aus einer Verdrängungsreaktion, das den Druck erzeugt.
  • Themen: Stöchiometrie, Verdrängung, Säuren und Basen
  • Reaktionsgeschwindigkeit: kann die Gas-Generation so auf den Volumenausstoss abgestimmt werden, dass der Druck gleichbleibt?
  • Ev. Löslichkeit (für alternative Masseladungen aus Salzwasser…)
• Informatik
  • Ziel: Data-Collection, Data-Analysis, Data-Visualization

    • Data-Collection:
      • Telemetrie-Payload für Rakete entwickeln
      • Beispiel:
        • Microbit (10g) mit Stromversorgung (ca. 30g)
        • Kontinuierliche Aufzeichnung der Werte des Beschleunigungssensors.
        • Transmission via Bluetooth an Bodenstation (Telemetrie)
      • Aufprallsicherheit / Überlebenschancen für Microbit
    • Data-Analysis:
      • Daten anzeigen (Excel, CSV, Pandas)
      • Daten säubern (Startzeitpunkt, Scheitelpunkt, Aufprall erkennen)
      • Sekundärinformationen berechnen (Flugzeit, Scheitelhöhe, Vmax)
    • Data-Visualization:
      • Flugpfad (Höhenprofil) zeichnen
      • Geschwindigkeit vs. Höhen-Diagramm

• gra@, sca@, hof@, ev. sps@

• Zwei Räume (z.B. HR2.05 & HR2.06)

• PET-Flasche (25 St. für 47 CHF)
  • pro Team 2 CHF
  • besser: im Entsorgungsraum beim Hausdienst 'ausleihen'.
• Heissleim
• 2K-Kleber (gra@)
• 12 Gardena-Adapter à 2.50 CHF
  • Alternative: PET-Adapter
    • hof@ hat 4 Stück
  • Alternative: Wasserraketen-Set
• Polycarbonatplatte z.B. Jumbo à 7.80, reicht wohl für 4 Teams
  • gra@ hat bestellt
• Fahrradpumpe mit Adapterschlauch Schräder-Ventil → Gardena-Kupplung (kann hof@ mitbringen)
• Data Collection:
  • 8 Microbits, davon 4 mit 2*AAA-Batteriefach.
  • Arduino