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Girls' Day 2016: Stärken entdecken

Einen Roboter ohne Digitaltechnik programmieren, Muster und Strukturen auf ihre mathematischen Eigenschaften prüfen oder Wasserproben untersuchen - zum Girls' Day am Donnerstag, 28. April, organisierte das MINT-Kolleg ein buntes Programm im Bereich der MINT-Grundlagendisziplinen Mathematik, Physik und Chemie.

Mathematik: Zweidimensionale Muster und Puzzles

pUZZLE
Perlenketten Mathematik

Formen und Muster kommen in unserem Alltag überall vor: Beispielsweise in geometrisch angelegten Schmuckbeeten oder als Ornamente auf Stoffen oder Tapeten. Wir empfinden Muster als ästhetisch, wenn sie sich spiegeln oder immer wieder in den gleichen Anordnungen aneinanderreihen. Auch ihren faszinierenden wie verwirrenden Effekt kennen wir aus der Natur, beispielsweise aus Labyrinthen, deren geometrische Ordnung trotzdem dazu führen kann, dass wir den Überblick verlieren und uns leicht verlaufen. Wie lassen sich die Effekte von Formen, Mustern und Strukturen mathematisch untersuchen und erklären?


Das Prinzip der "Unregelmäßigkeit" an Perlenketten erklärt

Im Mathematik-Workshops beschäftigten sich die Teilnehmerinnen unter anderem mit Regeln, mit denen die "Unregelmäßigkeit" von Mustern beschrieben werden kann. Der Workshop verdeutlichte dies mit "periodischen" und "unregelmäßigen" Perlenketten.


Unregelmäßige Muster legen: Penrose-Parkettierungen

Penrose-Parkettierungen stellten ein weiteres Beispiel für unregelmäßige Muster dar. Die Bezeichnung "Penrose" geht auf den Mathematiker und Physiker Roger Penrose zurück, der Regeln erfunden hat, mit denen unregelmäßige und doch lückenlose Muster gelegt werden können. Im Mathematik-Workshop legten die Mädchen eigene Parkettierungen und untersuchten anschließend deren mathematische Eigenschaften.

 

 


Physik: Einen fahrenden Roboter bauen

Roboter
Physik

Einen kleinen Roboter konstruierten die Teilnehmerinnen des Physik-Workshops.

Zunächst löteten, schraubten und steckten die Teilnehmerinnen die Einzelteile der Bausätze wie Platinen, Sicherungen und Widerstände zusammen.

 

Programmieren ohne Computer

Im Anschluss lernten sie, wie sie das Verhalten des Roboters durch eine einfache Anpassung der Schaltung verändern können, ohne ihn am Computer programmieren zu müssen: Operationsverstärker steuern die Motoren des Roboters, die über Steckplätze, Kondensatoren, Dioden und Widerstände beschaltet werden können. So orientiert sich der analog angepasste Roboter über lichtempfindliche Sensoren im vorderen Bereich selbständig an Markierungen auf dem Boden, kann Helligkeit und Dunkelheit relativ wahrnehmen, Hindernisse vermeiden oder anderen Robotern im Schwarm folgen.

 


Chemie: Wasser - Hauptsache, die Chemie stimmt!

Chemie
Chemie

Trinkwasser spielt in vielen Bereichen des täglichen Lebens eine wichtige Rolle: wir nutzen es beispielsweise, um Spaghetti zu kochen oder Wäsche zu waschen. Als unser wichtigstes Lebensmittel muss Wasser eine „gute Qualität“ besitzen. Doch was ist eigentlich „gutes Wasser“, das wir bedenkenlos trinken oder zum Kochen verwenden können? Welche Schadstoffe können im Wasser vorkommen? Wie können wir selbst die Wasserqualität bestimmen?

 

Die Qualität von Wasserproben, etwa aus dem KIT-Campus-Teich am Physik-Hochhaus oder von zuhause mitgebrachtes Quellwasser, untersuchten die Teilnehmerinnen des Chemie-Workshops. So untersuchten sie beispielsweise die Leitfähigkeit, also den Gehalt an gelösten Salzen im Wasser, die Wasserhärte, den pH-Wert oder den Gehalt von Stoffen aus Düngemitteln wie Ammonium im Labor.