Experiment 2 - Spielzeugauto
Untersuchungen
In der Tabelle zu Frage 2 stehen in der ersten Spalte die Werte für x (Zeit) in
Halbsekundenintervallen. Verfolgen Sie das Diagramm, und geben Sie in die
zweite Spalte die entsprechenden y-Werte (Abstand, Weg) ein.
Anmerkung: Geben Sie nur die Werte aus dem linearen Teil des Diagramms ein.
Möglicherweise müssen Sie inkonsistente Daten vom Beginn der Messung
ignorieren. Außerdem müssen Sie den Abstand möglicherweise annähern (der
Taschenrechner gibt Ihnen möglicherweise keinen Wert für exakt die erste Sekunde,
sondern einen für 0,957 und einen für 1,01 Sekunden). Nehmen Sie den
nächstgelegenen Wert oder eine gute Mittelung.
Beantworten Sie die Fragen 3 und 4.
Berechnen Sie die Änderungen im Weg und in der Zeit zwischen den einzelnen
Datenpunkten, um die dritte und die vierte Spalte auszufüllen. Um beispielsweise
@Weg (Meter) für 1,5 Sekunden zu berechnen, subtrahieren Sie den Weg für 1
Sekunde von dem Wert für 1,5 Sekunden.
Die in diesem Experiment illustrierte Funktion lautet y = mx + b. m ist die Steigung
einer Gerade und wird folgendermaßen berechnet:
Der Y-Achsenabschnitt repräsentiert b.
Berechnen Sie m für jeden Punkt. Geben Sie die Werte in die Tabelle zu Frage 2
ein.
Beantworten Sie die Fragen 5, 6 und 7.
Weitergehende Untersuchungen
Die Berechnung der Steigung in einem Entfernung/Zeit-Diagramm zu einem beliebigen
Zeitpunkt ergibt die ungefähre Geschwindigkeit des Objekts zu diesem Zeitpunkt. Die
Berechnung der Steigung eines Geschwindigkeit/Zeit-Diagramms ergibt die ungefähre
Beschleunigung des Objekts zu diesem Zeitpunkt. Welche Beschleunigung ergibt sich bei
konstanter Geschwindigkeit?
Welches Beschleunigung/Zeit-Diagramm erwarten Sie für dieses Entfernung/Zeit-
Diagramm?
Bestimmen Sie für zwei sinnvolle Zeitpunkte t
Geschwindigkeit/Zeit-Diagramm und der X-Achse. Diese ergibt sich beispielsweise als
Summe der Flächen eines oder mehrerer Rechtecke, deren Fläche sich folgendermaßen
berechnet:
Welche physikalische Größe repräsentiert die sich ergebende Fläche?
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