Diagramme

Lernpfad zur Einführung in die Mechanik

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1. Stunde: Geschwindigkeit

2. Stunde: Zeichnen von Diagrammen

3. Stunde: Erstellen von Versuchsprotokollen

2. Stunde
Zeichnen von Diagrammen

Es wurde die zurückgelegte Strecke und die dafür benötigte Zeit bei einem Pkw gemessen. Hier ist das Ergebnis dargestellt:

Zeit in s	0	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10,0
Weg in m	0	20	40	60	80	80	80	110	140	170	200

a) Was sollte man alles beim Zeichnen eines Diagrammes beachten?

Wichtig!	Achsenbeschriftung mit den Größen und Einheiten vornehmen	Diagramm so zeichnen, dass alle Messwerte in die Zeichnung passen	Diagramm groß genug zeichnen, sodass es nachher deutlich erkennbar ist
Nicht so wichtig oder falsch	Die passende Farbe für das Diagramm auswählen	Die Messwerte mit einem dicken Punkt einzeichnen, sodass sie jeder von Weitem erkennen kann	Auch wenn die Werte auf der Achse bis 100 gehen, müssen die Zahlen von 1-100 am Rand stehen

b) Zeichne ein s-t-Diagramm in dein Heft. Kontrolliere dein Vorgehen im Anschluss noch einmal dabei mit Teilaufgabe a)!

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- die waagerechte Achse ist die Zeitachse (t-Achse)

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c) Versuche die Bewegung des Pkws in mehrere Zeitabschnitte sinnvoll zusammenzufassen und gib diese an!

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Es ist sinnvoll diejenigen Abschnitte zusammenzufassen, in denen die Geschwindigkeit gleich bleibt (die Änderung des Ortes von Schritt zu Schritt bleibt hier gleich!)
1. Abschnitt: 0s bis 4s
2. Abschnitt: 4s bis 6s
3. Abschnitt: 6s bis 10s

d) Berechne nun die Geschwindigkeit des Pkws in den einzelnen Zeitabschnitten (aus Teilaufgabe c))

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Die Geschwindigkeit in den einzelnen Intervallen wird mit der Formel $v = \frac{\Delta s}{\Delta t}$ berechnet. Es ergeben sich folgende Werte:
1. Abschnitt: 0s bis 4s $v = \frac{\Delta s}{\Delta t} = \frac{80m}{4s} = 20 \frac{m}{s}$
2. Abschnitt: 4s bis 6s $v = \frac{0m}{2s} = 0 \frac{m}{s}$
3. Abschnitt: 6s bis 10s $v = \frac{120m}{4s} = 30 \frac{m}{s}$

e) Löse das multiple-choice-quiz!

Zu welchem Zeitpunkt t ist die Geschwindigkeit v am größten? (!3s) (7s) (!5s) (!2s)

Wie schnell müsste der Pkw fahren, damit er die gesamte Strecke s in nur t = 4s zurücklegt? (!20m/s) (50m/s) (!10m/s) (!60m/s)

Wie lange braucht der Pkw für die gesamte Strecke, wenn er mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von v = 20m/s fährt? (!40s) (!5s) (!20s) (10s)