Bewegung einer Pleuelstange
Zeigen Sie, dass für die Weg-Zeit-Funktion des Kolbens gilt:
Ergänzen Sie die Funktionsgleichung.
Geben Sie die Funktion s(t) in das CA-System ein. (r=5, l=20)
Berechnen Sie mit Hilfe des CAS daraus die
- Geschwindigkeits-Zeit – Funktion und die
- Beschleunigungs-Zeit - Funktion
Zeichnen Sie die drei Schaubilder mit dem CAS.
Die Abweichungen von der Sinusform werden im Geschwindigkeits-Zeit- Diagramm deutlich, noch deutlicher im Beschleunigungs-Zeit-Diagramm.
Verändern Sie das Verhältnis von Radius zu Länge der Stange
(z.B. r=5, l= 12) und beobachten Sie die Veränderungen.
Beschreibung
An dieser Station sollen SchülerInnen
- erfahren, wie man mit CAS Ableitungsfunktionen bestimmen und zeichnen kann.
- welche Zusammenhänge zwischen Funktionen und Ableitungsfunktionen bestehen.
- welche Bedeutung Funktionswerte, Ableitungswerte in einem anwendungsbezogenen Beispiel haben.
- dass Ableitungsfunktionen sehr sensibel gegenüber kleinen Änderungen in der Funktion sind.
- dass beim Differenzieren „Schwankungen“ der Funktion deutlich hervortreten, während beim Integrieren „Schwankungen“ geglättet werden.
-
„Differenzieren“ - „Unterschiede hervorheben“ „Integrieren“ - „Unterschiede aufheben“
Arbeitsauftrag
- Versetzen Sie Sich in die Schülerrolle und bearbeiten Sie das Arbeitsblatt „Bewegung einer Pleuelstange“.
-
Im Maple-worksheet „pleuelstange.mw“ müssen Sie –
im Gegensatz zu den Schülern die Eingaben mit ENTER bestätigen.
Zur Veränderung der Länge der Pleuelstange ändern Sie bitte im worksheet die Zeile 3.
-
Betrachten Sie das Applet „lange_kurze_Pleuelstange.swf“.
http://www.invo.fh-konstanz.de/flash/lange_kurze_pleuelstange.swf