Zur Haupt­na­vi­ga­ti­on sprin­gen [Alt]+[0] Zum Sei­ten­in­halt sprin­gen [Alt]+[1]

Sta­ti­on 1

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Stro­bo­sko­p­auf­nah­me

Ma­te­ri­al:

Ar­beits­blatt, Ta­schen­rech­ner

Auf­trag:

Lest unten ste­hen­den Text auf­merk­sam durch und be­ar­bei­tet die Auf­ga­ben.

In ne­ben­ste­hen­der Ab­bil­dung seht ihr die Stro­bo­sko­p­auf­nah­me der Fall­be­we­gung einer Kugel. Die obers­te Po­si­ti­on gibt die Start­po­si­ti­on zum Zeit­punkt null an. Das Stro­bo­skop hat bei die­ser Auf­nah­me 20 Licht­blit­ze pro Se­kun­de er­zeugt.

Hin­weis: Die erste Po­si­ti­on nach dem Start be­fin­det sich bei ca. 1,5 cm Fall­stre­cke. Dies ist in der Auf­nah­me etwas schwer zu er­ken­nen.

Auf­ga­ben
  1. Er­stellt mit­hil­fe der Ab­bil­dung eine Wer­te­ta­bel­le für die Fall­dau­er t und die mo­men­ta­ne Fall­stre­cke s.
  2. Er­stellt ein t-s-Dia­gramm der Fall­be­we­gung.
  3. Be­grün­det, wes­halb es sich bei die­ser Fall­be­we­gung um eine gleich­mä­ßig be­schleu­nig­te Be­we­gung han­delt.
  4. Er­mit­telt mit­hil­fe der Mess­wer­te die Be­schleu­ni­gung wäh­rend des Fal­lens.

Lö­sun­gen

  1. Wer­te­ta­bel­le

    t in s 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45
    s in cm 0 1,5 3,5 10 19 30 45 62 81 105

  2. t-s-Dia­gramm:
    t-s-Diagramm

  3. Für eine gleich­mä­ßig be­schleu­nig­te Be­we­gung gilt s ∼ t 2 . Be­trach­tet man für die obi­gen Werte das Schau­bild von s über t 2 er­gibt sich eine Ur­sprungs­ge­ra­de. Somit ist s \sim; t 2 er­füllt.

    t²-s-Diagramm

  4. Die Fall­be­schleu­ni­gung kann ent­we­der über die Stei­gung des t 2 -s-Dia­gramms er­mit­telt wer­den, oder aber über die Be­zie­hung für die ein­zel­nen Mess­wer­te aus obi­ger Ta­bel­le. Damit er­ge­ben sich fol­gen­de Werte.

    g in m·s -2 12,0 7,0 8,9 9,5 9,6 10,0 10,1 10,1 10,4

    Mit­tel­wert: 9,7 m·s -2

 

Sta­ti­on 1: Her­un­ter­la­den [docx] [3,7 MB]