Über dieses Experiment
Beschleunigung verändert die Geschwindigkeit, aber eine positive Beschleunigung bedeutet nicht immer, dass ein Objekt schneller wird. Starte einen Wagen mit negativer Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung, um zu beobachten, wie er langsamer wird, anhält und die Richtung umkehrt. Im Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm schneidet die Kurve am Umkehrpunkt die Null; ihre vorzeichenbehaftete Fläche entspricht der Verschiebung.
Lernziele
- Untersuche, wie die Zeit die Geschwindigkeit beeinflusst, während du die anderen Variablen kontrollierst.
- Nutze das Diagramm und die Messwerte, um eine Vorhersage zu überprüfen.
- Erkläre die physikalischen Annahmen und wo dieses Modell nicht mehr gilt.
Anleitung
- 1Verwende die Standardwerte. Sage voraus, wann der Wagen seine Richtung umkehrt, und durchlaufe dann 2 s.
- 2Speichere die Kurve und ändere die Beschleunigung auf -2 m/s². Vergleiche die Steigungen.
- 3Setze die Beschleunigung auf null. Was bestimmt die horizontale Linie?
- 4Setze die Anfangsgeschwindigkeit auf null und verdopple die Zeit. Vergleiche Geschwindigkeit und Verschiebung.
Das Modell
Annahmen
- Die Beschleunigung ist konstant, und die Bewegung beginnt im Koordinatenursprung.
- Kollisionen und Streckenbegrenzungen werden nicht modelliert. Das feste Lineal reicht von −400 m bis 400 m.
Im Unterricht ausprobieren
- Q1Warum kann die Beschleunigung positiv sein, während die Geschwindigkeit abnimmt?
- Q2Wie groß ist die Verschiebung nach 4 s bei einer Anfangsgeschwindigkeit von −4 m/s und einer Beschleunigung von 2 m/s²?
Häufig gestellte Fragen
Warum kehrt der Wagen zum Ursprung zurück?
Bei diesen Standardwerten hebt die negative Verschiebung vor 2 s die positive Verschiebung von 2 s bis 4 s auf.
Zeigt das Diagramm die Schnelligkeit?
Es zeigt die vorzeichenbehaftete Geschwindigkeit. Die Schnelligkeit ist der Betrag der Geschwindigkeit und kann daher nicht negativ sein.