Zeit-Weg-Diagramm
Fachbezug
Zeit-Weg-Diagramm, Geschwindigkeit, gleichförmige Bewegung.
Aufgabe
Ein Radfahrer fährt mit unbekannter Geschwindigkeit, die der Computer per Zufall vorgibt. Die Bewegung des Fahrers ist in der ersten Simulation dargestellt; du kannst daraus die Geschwindigkeit bestimmen, indem du die Animation bei verschiedenen Zeitpunkten anhältst: Die Zeitspanne Δt liest du aus der Zeitangabe in der linken oberen Ecke der Animation ab; die jeweilige Position des Rades erhältst du, wenn du mit der linken Maustaste auf das Gitternetz der Animation klickst.
Unter der animierten Bewegung wird zeitgleich ein Zeit-Weg-Diagramm gezeichnet: Die waagrechte Achse stellt die Zeit dar, während auf der senkrechten Achse der vom Startpunkt aus zurückgelegte Weg dargestellt wird. Aus der Bezeichnung der waagrechten und senkrechten Achse leitet sich der Name Zeit - Weg - Diagramm ab.
Aktivitäten
Die Bewegung wird hier in einem Zeit-Weg-Diagramm (t-s- Diagramm) dargestellt. Nach rechts wird die Zeit t in Sekunden und nach oben der zurückgelegte Weg s in m dargestellt.
- Ermittle die Geschwindigkeit: Wie weit ist der Radfahrer in einer bestimmten Zeit gekommen? Ermittle die Zeitspannen Δt und Wegdifferenzen Δs aus dem Diagramm, indem du mit der Maus auf zwei Punkte der blauen Gerade klickst (Tipp). Berechne dann v = Δs / Δt!
- Der Computer gibt ganzzahlige Werte für die Geschwindigkeit vor (also 1 m/s, 2 m/s, 3 m/s, ...). Überprüfe dies bei verschiedenen Programmläufen!
- Erläutere: Warum liegt hier eine gleichförmige Bewegung vor?
Physlet® - Davidson-College, W.Christian, M.Belloni, P.Krahmer et.al.