Ich stehe gerade auf dem Schlauch bei der Frage ob man einen einfachen Rechner mit den vier Grundrechenarten auch mit Wasser aufbauen kann? Die ganzzahligen Eingabewerte sollten kleiner als 10 sein. Damals, als ich noch zur Schule ging, haben Lehrer einen Rechner mit Relais konstruiert, der sogar funktioniert hat. Ist das möglich? Ich vermute stark, ja. Nur wie sähe der dann aus? Bei der gesammelten Kompetenz hier im Forum sollten jetz sinnvolle Vorschläge zu erwarten sein. Also Bauvorschläge zum Nachbau sind gesucht. Ich möchte die in einer Projektwoche in einer Schule vorführen. Vielen Dank.
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Esmeralda P. schrieb: > Nur wie sähe der dann aus? So ähnlich: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Uhr_der_flie%C3%9Fenden_Zeit Wer zählen kann, kann auch rechnen.
Mario M. schrieb: > Esmeralda P. schrieb: >> Nur wie sähe der dann aus? > So ähnlich: > https://de.m.wikipedia.org/wiki/Uhr_der_flie%C3%9Fenden_Zeit > Wer zählen kann, kann auch rechnen. Das Beispiel ist zu kompliziert und eignet sich nicht als Projekt. Der Rechner soll von den Schülern gebaut werden, damit ichh den vorführen kann.
Esmeralda P. schrieb: > Ich stehe gerade auf dem Schlauch bei der Frage ob man einen einfachen > Rechner mit den vier Grundrechenarten auch mit Wasser aufbauen kann? Warum muss es unbedingt Wasser sein? Der übliche Weg ist Druckluft (Pneumatik). Und ob der Rechner sich auf vier Grundrechenarten beschränkt, ist eine Frage der Anzahl der Funktionselemente, nicht des Prinzips. Du musst die logischen Grundfunktionen aufbauen und kannst daraus alles zusammensetzen. Du wirst dich allerdings wundern, wie aufwändig der Schritt von Addition zu bspw. Division oder Multiplikation ist.
Esmeralda P. schrieb: > einfachen Rechner mit den vier Grundrechenarten Ein Rechner, der alle vier Grundrechenarten beherrscht, ist nicht einfach. Beschränke dich mal auf einen Halbaddierer oder ähnliches.
Muss er unbedingt digital arbeiten? Es gibt deutlich schwierigere Aufgaben, als analoge Addition von Wassermengen. Und bei Sand ist es sogar schon erkennbar digital, auch wenn die Angleichung der Bitgrösse etwas aufwändig ist.
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Rainer W. schrieb: > Esmeralda P. schrieb: >> Ich stehe gerade auf dem Schlauch bei der Frage ob man einen einfachen >> Rechner mit den vier Grundrechenarten auch mit Wasser aufbauen kann? > > Warum muss es unbedingt Wasser sein? > Der übliche Weg ist Druckluft (Pneumatik). > Wasser ist hier üblicher weise immer leicht verfügbar, ungifitig und kann weiter verwendet werden und sichtbar, was für Druckluft nicht zutreffend ist. > Und ob der Rechner sich auf vier Grundrechenarten beschränkt, ist eine > Frage der Anzahl der Funktionselemente, nicht des Prinzips. Du musst die > logischen Grundfunktionen aufbauen und kannst daraus alles > zusammensetzen. Das ist für Viertklässler viel zu viel verlangt. Die sollen etwas dabei lernen und mitnehmen für die Zukunft.
Esmeralda P. schrieb: > ob man einen einfachen Rechner mit den vier Grundrechenarten auch mit > Wasser aufbauen kann? Ob ? Sicherlich. Einfach ? Eher nicht. Hier ein Lehrer mit einem Addierer https://youtu.be/IxXaizglscw da man aus Wasser (oder Druckluft oder Öl oder Kugeln) ein NOR Gatter bauen kann, kann man auch einen ganzen Computer bauen, Apollo Guidance. Ein 1 bit Computer ist langsam und durch die Technik noch langsamer, aber 'einfach', MC14500.
Esmeralda P. schrieb: > Rainer W. schrieb: >> Esmeralda P. schrieb: >>> Ich stehe gerade auf dem Schlauch bei der Frage ob man einen einfachen >>> Rechner mit den vier Grundrechenarten auch mit Wasser aufbauen kann? >> >> Warum muss es unbedingt Wasser sein? >> Der übliche Weg ist Druckluft (Pneumatik). >> > > Wasser ist hier üblicher weise immer leicht verfügbar, ungifitig und > kann weiter verwendet werden und sichtbar, was für Druckluft nicht > zutreffend ist. > >> Und ob der Rechner sich auf vier Grundrechenarten beschränkt, ist eine >> Frage der Anzahl der Funktionselemente, nicht des Prinzips. Du musst die >> logischen Grundfunktionen aufbauen und kannst daraus alles >> zusammensetzen. > > Das ist für Viertklässler viel zu viel verlangt. Die sollen etwas dabei > lernen und mitnehmen für die Zukunft. Hier muß man zu viel zusätzlich erklären: https://www.bing.com/videos/riverview/relatedvideo?q=rechner+der+mit+wasser+rechnet&mid=89B279BC1FBF474619D089B279BC1FBF474619D0
Murmeln statt Sand OK? https://store-eu.upperstory.com/de/products/turing-tumble https://www.youtube.com/watch?v=8BOvLL8ok8I
Εrnst B. schrieb: > Murmeln statt Sand OK? > > https://store-eu.upperstory.com/de/products/turing-tumble > https://www.youtube.com/watch?v=8BOvLL8ok8I Natürlich gehen auch Knicker, es muss etwas zum anfassen (begreifen) sein. Analog geht auch, ist mir sogar lieber.
Moin, Ich finde dieses Thema eigentlich ganz nett, wenn auch nicht unbedingt nützlich. Habe mal englischsprachig recherchiert und faszinierende Seiten gefunden. Es sieht so aus als ob Luft dafür das bevorzugte Arbeitsmittel ist: https://www.niklasroy.com/workshop/184/PneumaticComputing https://www.slashgear.com/engineers-create-pneumatic-computer-memory-to-control-soft-robots-18682887/ https://www.newscientist.com/article/2376615-pneumatic-computer-uses-pressure-instead-of-electricity/ (Leider paywall) https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg0201 https://techtransfer.universityofcalifornia.edu/NCD/24604.html Wünsche viel Spaß bei weiterer Arbeit damit. Tolles Thema. Vg, Gerhard
Ich frage mich, wie sich so ein pneumatisch betriebener Rechner anhört... :)
Peter N. schrieb: > Ich frage mich, wie sich so ein pneumatisch betriebener Rechner > anhört... :) pschhhhhhhhhh, pfffffft, pfffusschhhhhhhhh, pfop, pfop, pfssssssssssscccchhhhhhhhh
Steine statt Sand und eine Art Abacus mit Schälchen basteln.
Angehängte Dateien:
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a_bunch_of_rocks.png
200 KB
Auch hierfür gibt es passendes XKCD: https://xkcd.com/505/
Esmeralda P. schrieb: > Also Bauvorschläge zum Nachbau sind gesucht. Ich möchte die in einer > Projektwoche in einer Schule vorführen. Ich würde diese Projektwoche dann aber nicht vor 2030 terminieren.
MaWin O. schrieb: > Peter N. schrieb: >> Ich frage mich, wie sich so ein pneumatisch betriebener Rechner >> anhört... :) > > pschhhhhhhhhh, pfffffft, pfffusschhhhhhhhh, pfop, pfop, > pfssssssssssscccchhhhhhhhh ja, das passt. Wir hatten in der Lehre eine ALU aus Pneumatik-Gliedern gebaut (aus Rückbauten von alten Messwarten). Das war spannend, das hin zu bekommen, und hat allen Lehrlingen Spass gemacht, einen solchen "Luft-Computer" aufzubauen. Sogar Anzeigeelemente in rot und grün gab es, soweit ich mich erinnere. Die Geschwindigkeit (bzw. Langsamkeit) des Luft-Rechners war ebenso beeindruckend ;-) In einem weiteren Schritt wurde dann das "Luft-Modell" durch eins mit 74er Gattern, und LED nachgebaut auf einer Euro-Lochraster Platine. Eine enorme Miniaturisierung und Beschleunigung gab es dann zu bestaunen (Luftrechner versus Stromrechner) Tolle Zeit, damals.
Addition : 2 Zylinder (Markierung 1-10) mit Wasser gefüllt, die in einen dritten (oder den zweiten) zusammenlaufen Subtraktion: der Minuend läuft bis zum Subtrahenten in den dritten Zylinder leer Multiplikation: n Zylinder werden auf den Wert x gebracht und laufen in einen zusammen (n*x). Alternativ: Ein Mechanismus, der einen Zylinder n mal mit x füllt und danach auslaufen lässt. Division: Der Dividend läuft in n (=Divisor) parallele Zylinder leer. Zylinder: Z.B. eine große Spritze, also irgendwas mit einer Skala horizontal. Spritzen haben den Vorteil, dass sie relativ einfach mit Schläuchen und Klemmen verbunden werden können. Die Rechnungen sind alle "Floatend"/Fließkomma/R+, nur Divisor und Multiplikator müssen ganzzahlig sein.
Ein Abakus soll dem Vernehmen nach, all das können. Ich hab so ein Teil sogar irgendwo liegen, aber leider keine Ahnung, wie man damit umgeht. Statt den Stangen mit Kugeln sind sicher auch kleine Schüsseln mit Schussern oder ähnlichem geeignet.
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