Überholen - physikalisch betrachtet
Fachbezug
Gleichförmige Bewegung, Zeit-Weg-Diagramm.
Aufgabe
Der schwarze Radfahrer startet eine bestimmte Strecke hinter dem blauen Radfahrer. Ihren Geschwindigkeiten entsprechend überholt der schwarze Radfahrer den blauen zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort ...
Aktivitäten
Betrachte zwei Radfahrer: Wann und wo treffen sich die beiden, wenn der eine einen Vorsprung hat? Untersuche dies an Hand verschiedener Startwerte:
- Formuliere die Voraussetzungen, unter denen es möglich ist, dass der hintere Radfahrer den vorderen überholt!
- Wähle einen bestimmten Vorsprung und eine bestimmte Geschwindigkeitsdifferenz. Schätze den Überholpunkt und verifiziere ihn, indem du die Animation laufen lässt!
- Überholaufgaben werden durch die Gleichung s1 = s2 (am Treffpunkt) gelöst. Setze für beide zurückgelegten Wegstrecken jeweils eine Formel abhängig von der Zeit t an, setze gleich und berechne den Zeitpunkt des Treffpunkts! Berechne daraus den Ort des Treffpunkts und vergleiche mit dem Wert, den du aus dem Diagramm ablesen kannst (Tipp)!
- Beurteile Situationen, unter denen die Annahme von gleichförmigen Bewegungen annähernd zutrifft! Haben Diagramme eine Bedeutung, die den obigen ähnlich sind (Tipp)?
Physlet® - Davidson-College, W.Christian, M.Belloni, P.Krahmer et.al.