En­er­gie­er­hal­tung beim Fa­den­pen­del

Ma­te­ria­li­en:

• Smart­pho­ne & Sta­tiv
• Lap­top (mit Tra­cker und New­ton II)
• Li­ne­al
• Sta­tiv­ma­te­ri­al
• Mas­se­stü­cke (50 g, 100 g, 200 g)
• Faden
• An­lei­tung: Vi­deo­ana­ly­se mit Tra­cker

Auf­ga­ben­stel­lung:

Beim Fa­den­pen­del fin­det eine En­er­gie­wand­lung zwi­schen Lage- und Be­we­gungs­en­er­gie statt. Dabei wird stän­dig En­er­gie in Form von ther­mi­scher En­er­gie dis­si­piert.

Mit Hilfe der Vi­deo­ana­ly­se soll der En­er­gie­er­hal­tungs­satz ge­prüft und un­ter­sucht wer­den, wie viel En­er­gie pro Pe­ri­ode an die Um­welt ab­ge­ge­ben wird.

1. Zeich­nen Sie eine En­er­gie­um­wand­lungs­ket­te für die Be­we­gung des Fa­den­pen­dels
2. Neh­men Sie die Be­we­gung des Fa­den­pen­dels über 3 Pe­ri­oden hin­weg auf und er­stel­len Sie die Be­we­gungs­dia­gram­me
3. Be­schrei­ben Sie die Be­we­gung mit Hilfe der in 2) er­stell­ten Dia­gram­me mög­lichst genau
4. Er­stel­len Sie die Dia­gram­me für die Lage- und Be­we­gungs­en­er­gie und be­schrei­be sie.
5. Er­stel­len Sie eine wei­te­re Funk­ti­on für die Ge­samt­ener­gie als Summe der Be­we­gungs- und der La­ge­ener­gie.
6. Er­mit­teln Sie aus dem Dia­gramm der Ge­samt­ener­gie, wie viel En­er­gie pro Pe­ri­ode in ther­mi­sche En­er­gie um­ge­wan­delt wird!

Hin­wei­se: Er­stel­len der zeit­li­chen Dia­gram­me für die ein­zel­nen En­er­gie­for­men mit Tra­cker

Die Be­we­gungs­en­er­gie (ki­ne­ti­sche En­er­gie) kann di­rekt als Dia­gramm an­ge­zeigt wer­den.

Um wei­te­re En­er­gie­for­men zu de­fi­nie­ren, drückt man auf De­fi­nie­re ... Im fol­gen­den Fens­ter lässt sich nun die La­ge­ener­gie de­fi­nie­ren. Wich­tig ist, dass jede Ein­ga­be mit der ENTER-Taste ab­ge­schlos­sen wer­den muss.

En­er­gie­er­hal­tung beim Fa­den­pen­del: Her­un­ter­la­den [docx][76 KB]

Wei­ter zu Kreis­be­we­gung am Bei­spiel des Loo­pings