Ein Gegenstand bewegt sich gleichförmig zunächst in 2 Sekunden 4 Meter weit und danach in 2 Sekunden weitere 2 Meter. Dann bleibt der Gegenstand 3 Sekunden stehen, bevor er in 4 Sekunden an den Startpunkt zurückkehrt.
Zeichnen Sie ein Zeit-Weg-Diagramm.
Berechnen Sie die Geschwindigkeiten in den unterschiedlichen Abschnitten
Zeichnen Sie ein Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm dieser Bewegung.
0.1 Entnehmen der Daten
0
1
2
3
4
$$s$$
0 m
4 m
0 m
$$t$$
0 s
2 s
$$\Delta s$$
4 m
2 m
$$\Delta t$$
2 s
2 s
3 s
4 s
$$v$$
0
Mit zum Beispiel $$ \Delta t_2=t_2-t_1 $$ lassen sich fehlende Werte berechnen, indem man die Formel entsprechend umstellt: $$ t_2=\Delta t_2 + t_1=2 s +2 s=4 s$$
Können Sie die restlichen Daten zum Zeichnen des Diagramms berechnen?
0.2 Vervollständigte Tabelle
0
1
2
3
4
$$s$$
0 m
4 m
6 m
6 m
0 m
$$t$$
0 s
2 s
4 s
7 s
11 s
$$\Delta s$$
4 m
2 m
0 m
– 6 m
$$\Delta t$$
2 s
2 s
3 s
4 s
$$v$$
0
1. Diagramm
Beachten Sie die richtige Beschriftung der Achsen mit dem Formelzeichen und der passenden Einheit (gelb!). Die erstgenannte physikalische Größe kommt auf die x-Achse.
2. Berechnen der Geschwindigkeit im ersten Abschnitt
Das Diagramm zeigt, dass es vier unterschiedliche Abschnitte gibt.IndenerstenbeidenSekundenbewegtsichderKörper konstantmit 2 m/s, dann ist er zwei Sekunden lang etwas langsamer (kleinere Steigung entspricht kleinerer Geschwindigkeit), dann steht er für 3 Sekunden still, und zum Schluss bewegt er sich 4 Sekunden lang zurück.
Berechnung der Geschwindigkeiten:
Gegeben:
$$\Delta t_1=t_1-t_0=2s – 0s = 2s $$
$$\Delta s_1=s_1-s_0=4m – 0m=4m$$
Gesucht:
$$v_1=?$$
Formel:
$$v_1=\frac{\Delta s_1}{\Delta t_1}$$
Rechnung:
$$v_1=\frac{4m}{2s}$$
$$v_1=2 \cdot \frac{m}{s}$$
Analog verfahren Sie mit den übrigen Werten. Sie können die Tabelle damit vervollständigen.
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