Schlüsselkonzepte:
Reaktionszeit
Neurowissenschaften
Schwerkraft
Einführung
Denken Sie schnell! Haben Sie jemals bemerkt, dass Sie, wenn jemand unerwartet einen Softball auf Sie wirft, etwas Zeit benötigen, bevor Sie sich bewegen können, um ihn (oder die Ente) zu fangen? Das liegt daran, dass Ihr Gehirn, wenn Ihre Augen ein eingehendes Signal wie einen Softball sehen, zuerst verarbeiten muss, was passiert – und dann können Sie Maßnahmen ergreifen. In dieser Aktivität können Sie messen, wie lange es dauert, bis Sie reagieren, und die Reaktionszeiten mit Ihren Freunden und Ihrer Familie vergleichen.
Hintergrund
Sie werden es vielleicht nicht bemerken, aber wenn Ihre Sinne von außen Hinweise wahrnehmen Welt – der Geruch von Backkeksen, die Farbe einer Ampel, das Rrrring! eines Weckers – Es dauert einen Bruchteil einer Sekunde, bis Sie dieses Signal erkennen und reagieren. Während dieser Zeit empfängt Ihr Gehirn Informationen von Ihren Sinnen, identifiziert eine mögliche Quelle und ermöglicht es Ihnen, Maßnahmen zu ergreifen. Der vollgepackte Sekundenbruchteil wird als Reaktionszeit bezeichnet.
In dieser Aktivität lernen Sie die Reaktionszeit Ihres Gehirns kennen, sie basiert jedoch auch auf den Gesetzen der Physik. Insbesondere können Sie Ihre Reaktionszeit mit unserem Handy berechnen Diagramm, das darauf basiert, wie schnell ein Lineal fällt. Woher wissen wir, wie schnell Ihr Lineal fällt? Die Schwerkraft zieht alle Objekte mit der gleichen Geschwindigkeit zum Erdmittelpunkt. Wenn Sie dies zu Hause ausprobieren möchten, lassen Sie einen Tennisball und einen Basketball aus derselben Höhe fallen: Beide sollten gleichzeitig auf dem Boden aufschlagen!
Materialien
· Lineal (Zoll oder metrisch)
· Papier
· Bleistift
· Tabelle (unten)

Vorbereitung
• Sie müssen einige mathematische Fähigkeiten in dieser Herausforderung verwenden. Zur Vereinfachung haben wir oben eine Tabelle bereitgestellt, die Sie auf einem Blatt Papier ausdrucken oder kopieren können. Die Grundregel: 100 Millisekunden entsprechen etwa zwei Zoll oder fünf Zentimetern.
• Auf einem sauberen Blatt Schreiben Sie auf Papier den Namen jeder Person – einschließlich Ihrer selbst -, die an diesem Experiment teilnehmen wird. Sie benötigen nur zwei Personen für diese Aktivität, aber es ist auch großartig für eine Gruppe. Lassen Sie fünf Leerzeichen unter jedem Namen.
Vorgehensweise
• Halten Sie das Lineal senkrecht, sodass das Nullende nach unten hängt.
• Bitten Sie Ihren Partner, sich neben Sie zu stellen und seine Hand unter das Lineal zu legen Nulllinie, bereit, das Lineal zu fangen, wenn es fällt, indem Sie es zwischen Daumen und Zeigefinger klemmen. Die Finger Ihres Partners sollten sich direkt unter dem Lineal befinden, aber so nah wie möglich an der Unterkante, ohne sie zu berühren oder zu überlappen.
• Sagen Sie Ihrem Partner, dass Sie von eins bis fünf zählen werden, und lassen Sie das Lineal irgendwann während der Zählung fallen. Ihr Partner muss das Lineal so schnell wie möglich fangen und das Lineal zwischen seinen Fingern einklemmen.
• Zählen Sie von eins bis fünf und lassen Sie das Lineal irgendwann fallen.
• Ihr Partner sollte und fangen kneifen Sie das Lineal. Wie schnell schien Ihr Partner zu handeln? Haben die Finger Ihres Partners in der Nähe der Nulllinie eingeklemmt?
• Notieren Sie die Zentimeter- oder Zolllinie, in der die Finger Ihres Partners das Lineal eingeklemmt haben.
• Berechnen Sie anhand der bereitgestellten Tabelle, wie lange Ihr Partner gebraucht hat, um zu antworten . War Ihr Partner so schnell wie Sie dachten?
• Wiederholen Sie den Tropfen noch vier Mal für Ihren Partner und zeichnen Sie die Messung jedes Mal auf. Ändert sich die Reaktionszeit Ihres Partners? Sind die fünf Reaktionszeiten unterschiedlich? Variieren Sie, wenn Sie das Lineal fallen lassen: Sie können beispielsweise zuerst fünf und dann zwei fallen lassen.
• Wechseln Sie die Aufgaben und versuchen Sie zu fangen Wenn Ihr Partner das Lineal fallen lässt, vergleichen Sie Ihre Ergebnisse mit den anderen. Haben die meisten Menschen eine ähnliche Reaktionszeit? Sind ältere Menschen schneller als jüngere? Sind Mädchen schneller als Jungen?
• Sie können auch einige Variationen ausprobieren: Was passiert, wenn Sie Ihrem Partner mitteilen, wann Sie das Lineal fallen lassen? Verbessert sich die Reaktionszeit mit der Übung?
• Extra: Beidhändig, jemand? Wiederholen Sie diese Aktivität und vergleichen Sie Ihre Ergebnisse, wenn Sie Ihre dominante Hand verwenden – die Hand, mit der Sie schreiben – und wenn Sie Ihre andere Hand verwenden. Gibt es einen Unterschied zwischen den Händen?
• Extra: Fügen Sie während der Aktivität weitere störende Geräusche und Sehenswürdigkeiten hinzu, z. B. das Ein- und Ausschalten eines Fernsehgeräts oder das Ein- und Ausschalten einer Taschenlampe Ihre Reaktionen verlangsamen sich mit so vielen sensorischen Signalen?
Beobachtungen und r Ergebnisse
Haben Sie und Ihr Partner das Lineal normalerweise um die 15 Zentimeter gefangen? Was hat so lange gedauert?
Im Durchschnitt dauert die Reaktionszeit zwischen 150 und 300 Millisekunden. Wenn das lange dauert, überlegen Sie, wie viel passieren muss, damit Sie reagieren können. Wenn Ihr Auge das Lineal fallen sieht, wandern Informationen von Sinneszellen, die als Neuronen bezeichnet werden, vom Auge zum visuellen Kortex des Gehirns, einem Bereich, in dem Sie verstehen, was Sie sehen.Als nächstes muss der motorische Kortex – der Teil des Gehirns, der die Bewegung steuert – Signale entlang Ihres Rückenmarks und an Ihre Arm-, Hand- und Fingermuskulatur senden und ihnen sagen, dass sie in der richtigen Reihenfolge reagieren sollen, um das Lineal zu fangen – schnell! Das ist eine Menge, die in weniger als einer halben Sekunde passiert – und eine ziemlich erstaunliche Leistung!
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