Ar­beits­blatt

Me­cha­nik – Be­we­gung (Ar­beits­blatt zum Ver­such)

Mess­ver­such: Fahr­rad­fahrt im Schul­hof

Ein Schü­ler führt auf einer ge­ra­den und ebe­nen Stre­cke (≥ 50 m) eine Fahr­rad­fahrt durch. Alle 5 m bzw. 10 m (siehe Mess­ta­bel­le) po­si­tio­nie­ren sich je­weils zwei Schü­ler, die mit je einer Stopp­uhr die Zeit­dau­er der Fahrt von der Start­li­nie bis zu ihrem Stand­ort mes­sen. Ein Schü­ler steht dabei an der Start­li­nie und si­gna­li­siert (z. B. mit einer Fahne), wann der Rad­fah­rer die Start­li­nie über­quert. In die­sem Mo­ment wer­den alle Stopp­uh­ren ge­star­tet.

Der Fahr­rad­fah­rer er­hält bei ins­ge­samt 6 Fahr­ten ver­schie­de­ne Auf­ga­ben:

1. Start aus der Ruhe her­aus immer schnel­ler wer­dend (schwach be­schleu­nigt)
2. Start aus der Ruhe her­aus immer schnel­ler wer­dend (stark be­schleu­nigt)
3. Flie­gen­der Start und gleich schnell blei­bend (lang­sa­me Fahrt)
4. Flie­gen­der Start und gleich schnell blei­bend (schnel­le Fahrt)
5. Flie­gen­der Start und immer lang­sa­mer wer­dend
6. Flie­gen­der Start und immer schnel­ler wer­dend

An jeder Po­si­ti­on wer­den die Mit­tel­wer­te der bei­den Schü­le­r­er­geb­nis­se ge­bil­det. Grobe Aus­rei­ßer wer­den nicht ver­wen­det.

Er­geb­nis­se aller Schü­ler aus Mes­sung a:

Weg s	0 m	5 m	10 m	15 m	20 m	25 m	30 m	40 m	50 m
Zeit t	0 s
Weg s	60 m	70 m	80 m
Zeit t

Er­geb­nis­se aller Schü­ler aus Mes­sung b:

Weg s	0 m	5 m	10 m	15 m	20 m	25 m	30 m	40 m	50 m
Zeit t	0 s
Weg s	60 m	70 m	80 m
Zeit t

Er­geb­nis­se aller Schü­ler aus Mes­sung c:

Weg s	0 m	5 m	10 m	15 m	20 m	25 m	30 m	40 m	50 m
Zeit t	0 s
Weg s	60 m	70 m	80 m
Zeit t

Er­geb­nis­se aller Schü­ler aus Mes­sung d:

Weg s	0 m	5 m	10 m	15 m	20 m	25 m	30 m	40 m	50 m
Zeit t	0 s
Weg s	60 m	70 m	80 m
Zeit t

Er­geb­nis­se aller Schü­ler aus Mes­sung e:

Weg s	0 m	5 m	10 m	15 m	20 m	25 m	30 m	40 m	50 m
Zeit t	0 s
Weg s	60 m	70 m	80 m
Zeit t

Er­geb­nis­se aller Schü­ler aus Mes­sung f:

Weg s	0 m	5 m	10 m	15 m	20 m	25 m	30 m	40 m	50 m
Zeit t	0 s
Weg s	60 m	70 m	80 m
Zeit t

Ar­beits­auf­trag 1:     

Trage die Mess­punk­te der Mes­sun­gen a) + b), die Mess­punk­te der Mes­sun­gen c) + d) und die Mess­punk­te der Mes­sun­gen e) + f) je­weils in die dar­ge­stell­ten Dia­gram­me ein.
Skiz­zie­re für alle Fahr­ten den Ver­lauf zwi­schen Zeit und Weg je­weils als Kurve, auf der die Mess­punk­te in etwa lie­gen. Grobe Aus­rei­ßer wer­den dabei igno­riert.

Weg – Zeit – Dia­gramm der Be­we­gun­gen a) + b) :

Weg – Zeit – Dia­gramm der Be­we­gun­gen c) + d) :

Weg – Zeit – Dia­gramm der Be­we­gun­gen e) + f) :

Ar­beits­auf­trag 2:     

Wie macht sich die je­wei­li­ge Be­we­gungs­art im Weg - Zeit - Dia­gramm be­merk­bar?

Immer schnel­ler wer­dend:	___________________________________
Gleich schnell blei­bend:	___________________________________
Immer lang­sa­mer wer­dend:	___________________________________

 

Ar­beits­auf­trag 3:

Werte die Spe­zi­al­fäl­le c) und d) „gleich schnell blei­bend“ ge­nau­er aus. Wie viel Meter wer­den dabei in etwa pro­Se­kun­de zu­rück- ge­legt?

Platz für Rech­nun­gen:

Zu­satz-Auf­ga­be: 

Bei der Vor­bei­fahrt eines Zuges wurde für einen 200 m lan­gen Stre­cken­ab­schnitt die dafür be­nö­tig­te Zeit­dau­er ge­stoppt. Es er­ga­ben sich fol­gen­de Mess­wer­te:

           Gü­ter­zug       8,0 s                           ICE     3,2 s

Be­rech­ne für beide Züge, wie viel Meter pro Se­kun­de je­weils zu­rück­ge­legt wer­den.
Wie groß ist die Ge­schwin­dig­keit der Züge in km/h?

 

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