Gute Aufgaben - Landesbildungsserver Sachsen-Anhalt

Modul 2: Welche Aufgabenformate sind zur Überprüfung einzelner Kompetenzen geeignet?
Im Folgenden werden drei Aufgaben mit halboffener Aufgabenstellung angegeben.
(1) Geben Sie zu jeder Teilaufgabe an, welche Teilkompetenz damit überprüft werden
soll.
(2) Verändern Sie einige Aufgabenstellungen so, dass daraus offene Aufgabenstellungen
entstehen.
1 Der Fall von Körpern
Im Vakuum fallen alle Körper gleich schnell, aber nicht in Luft oder in Wasser. Mit folgendem
Experiment soll untersucht werden, wie die erreichbare Endgeschwindigkeit von der Masse
des Körpers abhängt.
Verschiedene Kugeln gleicher Größe aber aus unterschiedlichem Material werden in einem
mit Wasser gefüllten Zylinder untergetaucht und losgelassen. Nach einer Fallstrecke von 20
cm haben die Kugeln nach Augenschein alle eine konstante Geschwindigkeit erreicht. Für
den Streckenabschnitt s, der von 20 cm bis 30 cm reicht, wird die Fallzeit t ermittelt.
Die Dichte der Kugeln soll dabei immer etwas größer als die Dichte von Wasser sein.
Es wurden dabei folgende Werte ermittelt:
Masse der Kugel m in g 4,4 5,0 6,3 7,1 8,4
Fallzeit t in s 1,2 0,6 0,4 0,3 0,25
a) Berechne die jeweiligen Endgeschwindigkeiten.
b) Zeichne mithilfe der Werte das v(m)-Diagramm. Beschreibe den Zusammenhang
zwischen der erreichbaren Geschwindigkeit und der Masse des fallenden Körpers.
c) Begründe, warum sich beim Fallen von Körpern in einem Medium immer eine maximale
Geschwindigkeit einstellt.
2 Die Anwendung radioaktiver Nuklide in der Medizin
Beschreibe, wie radioaktive Nuklide in der Medizin zur Untersuchung der Funktion der
Schilddrüse genutzt werden. Fertige dazu eine beschriftete Skizze an.
3 Das Boot
Geben Sie wiederum die jetzt überprüften Teilkompetenzen an.
In einem Boot, das vereinfacht als oben offener Quader angenommen werden kann, sollen
Steine transportiert werden.
Berechne, wie viel Steine können in das Boot geladen werden, wenn der Bootsrand nach
dem Beladen immer noch 10 cm über der Wasserlinie liegen soll.
Daten:
Masse des Boots: m = 100 kg
Grundfläche des Boots : A = 4 m 2
Höhe der Bootswand: h = 0,6 m
Masse eines Steines: mStein = 15 kg
17
Übung 3