Über dieses Experiment
Ein geradliniger Orts-Zeit-Graph ist das Kennzeichen einer konstanten Geschwindigkeit. Bewegen Sie einen Wagen in eine beliebige Richtung, ändern Sie seine Anfangsposition und vergleichen Sie die gerichtete Verschiebung mit der insgesamt zurückgelegten Strecke. Der Graph und das Lineal verwenden Meter, sodass eine steile Linie eine hohe Geschwindigkeit bedeutet und nicht eine schnellere Animation.
Lernziele
- Untersuchen Sie, wie die Zeit die Position beeinflusst, während Sie die anderen Variablen konstant halten.
- Nutze das Diagramm und die Messwerte, um eine Vorhersage zu überprüfen.
- Erkläre die physikalischen Annahmen und wo dieses Modell nicht mehr gilt.
Anleitung
- 1Stellen Sie die Geschwindigkeit auf 6 m/s und die Zeit auf 4 s ein. Überprüfen Sie, ob die Verschiebung 24 m beträgt.
- 2Speichern Sie eine Vergleichskurve und kehren Sie dann die Geschwindigkeit um. Erklären Sie die Änderung der Steigung.
- 3Stellen Sie die Geschwindigkeit auf null und ändern Sie die Anfangsposition. Warum ist die Linie horizontal?
- 4Führen Sie den Durchlauf aus und vergleichen Sie gleiche Zeitintervalle auf dem Lineal.
Das Modell
Annahmen
- Der Wagen wird als Punktmasse auf einer geraden Strecke betrachtet. Die Geschwindigkeit ist vorgegeben und bleibt konstant.
- Das Lineal verwendet eine feste Skala von -120 m bis 120 m. Eine negative Position beschreibt die entgegengesetzte Seite des Ursprungs.
Im Unterricht ausprobieren
- Q1Bei -3 m/s über 8 s: Wie groß sind Verschiebung und zurückgelegte Strecke?
- Q2Kann die Position negativ sein, während sich der Wagen nach rechts bewegt? Erkläre.
Häufig gestellte Fragen
Bedeutet eine negative Geschwindigkeit, dass sich das Objekt verlangsamt?
Nein. Sie gibt eine Bewegung in negativer Richtung an. Hier bleibt die Geschwindigkeit konstant.
Warum verschiebt eine Änderung des Ursprungs die gesamte Linie?
Die Anfangsposition addiert zu jedem Zeitpunkt denselben Offset. Sie verändert weder die Steigung noch die Verschiebung.