E-Phase: Bewegungen, Kräfte, Erhaltungssätze

14. Fallbewegungen im Experiment

Für diese Einheit brauchen Sie:

1. Dorn-Bader, "Der freie Fall" Seite 46
2. Dorn-Bader, "Fall mit Luftwiderstand" Seite 48""
3. Für das Experiment: iPads, Stahlkugeln, Papiertrichter, Massstab

Zu ergründen ist der Unterschied zwischen dem freien Fall und dem Fall in Luft.

A. Studium des Materials

Nehmen Sie sich ein paar Minuten Zeit und werfen Sie einen Blick auf das Informationsmaterial in Ihrem Buch. Machen Sie sich ein paar Notizen.

B. Experiment ohne Luftwiderstand.

1. Nehmen Sie den Fall einer Stahlkugel mit den iPad auf.
2. Erstellen Sie ein st-Diagramm mit der App und übertragen Sie ihn ins Heft.
3. Führen Sie eine quadratische Funktionsanpassung für s(t) in der App aus und bestimmen Sie die Beschleunigung a aus der Formel. Schreiben Sie die Formel s(t) und die Beschleunigung a auf.
4. Distutieren Sie die Form des st-Graphen. Haben Sie eine solche Kurve erwartet? Warum?
5. Diskutieren Sie den Wert der Beschleunigung. Haben Sie den Wert erwartet?
6. Warum eignet sich eine Stahlkugel für die Aufnahmen einer Fallbewegung ohne Luftwiderstand?

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C. Experiment mit Luftwiderstand

1. Nehmen Sie den Fall eines Papiertrichters mit den iPads auf.
2. Erstellen Sie ein st-Diagramm mit der App und übertragen Sie ihn ins Heft.
3. Führen Sie eine quadratische Funktionsanpassung für s(t) in der App aus und bestimmen Sie die Beschleunigung a aus der Formel. Schreiben Sie die Formel s(t) und die Beschleunigung a auf. Was fällt Ihnen auf im Vergleich zur derselben Aufgaben aus Auftrag B?
4. Distutieren Sie die Form des st-Graphen.
5. Führen Sie im hinteren Teil des Graphen eine lineare Funktionsanpassung für s(t) in der App aus und bestimmen Sie die maximale Geschwindigkeit des Papiertrichters.
6. Wie können Sie das Auftreten der maximalen Geschwindigkeit erklären?
7. Versuchen Sie die maximale Geschwindigkeit für einen Papiertrichter mit der Formel aus dem Buch zu berechnen und vergleichen Sie den gemessenen Wert mit dem gerechnetet. Geben Sie die Prozentuale Abweichung der Werte voneinender an.