senkrechter Wurf

Thüringer CAS-Projekt
Thema
Beate Arand
Sek I
Sek II
Schlagworte:
ClassPad™
TI-Nspire™ CAS
…….
Messwerterfassung senkrechter Wurf (nach oben)
Aufgabe: Bestimme mit Hilfe des Bewegungssensors und dem TI-Nspire
das Weg-Zeit-Diagramm, Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm und
Beschleunigungs-Zeit-Diagramm beim senkrechten Wurf nach oben!
(Lies die Steigzeit, Steighöhe und die Anfangsgeschwindigkeit ab!)
Vorschlag zur Umsetzung:
Durch das Verbinden des Bewegungssensors
mit dem Nspire erscheint im Display die
Auswahlaufforderung:
Data & Statistics
List &
Spreadsheet
Graphs …..
Eine mögliche Variante wäre
List & Spreadsheet
Nach der Auswahl beginnt der Sensor zu
knacken und eine grüne Diode leuchtet auf.
Es erscheint ein zweigeteilter Bildschirm,
(Tabelle oben / Messwerterfassung unten)
den man mit /e wechseln kann.
Je nachdem welcher Teil markiert ist, erhält
man unter b entsprechende
Untermenüpunkte.
Bei Markierung des unteren Teils
1. Experiment
2. Sensor
3. Daten
Tipps
Zur Vorbereitung des Experiments wählt man
unter dem Unterpunkt
- 1./3. Erfassung einrichten/1. Zeitgraph:
Es erfolgt die Auswahl der Länge des
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Experiments und der Zeit zwischen den
Proben
(Empfehlung: eine geringe Zeitvorgabe in
beiden Fällen als die vorgegebene liefert
übersichtlichere Diagramme)
- 2./1.Null zur Justierung (im unteren Feld
erscheint annähernd die Null)
Um das Experiment zu starten, betätigt man
die Tasten b 1/1 (Knacken in kürzeren
Abständen) und beginnt möglichst zeitgleich
einen Gegenstand (Ball) senkrecht nach oben
zu werfen.
In der Tabelle füllen sich 4 Spalten: Zeit,
Abstand vom Sensor, Geschwindigkeit und
Beschleunigung des Gegenstandes.
Die Auswertung in Diagrammen bringt
typische Kurvenverläufe.
Hier besteht die Möglichkeit
weitere Aufgabenteile zu
formulieren:
(Lies die Steigzeit, Steighöhe
und die
Anfangsgeschwindigkeit ab!)
Didaktischer Kommentar:
Klasse:
9
Lehrplaninhalt: Mechanik:
Überlagerung geradliniger Bewegungen:
Gleichförmige Bewegung in positive yRichtung und gleichmäßig beschleunigte
Bewegung ( freier Fall) entgegen der positiven
y-Richtung
Vorausgesetztes Fachwissen:
(1) Weg-Zeit-Gesetz der gleichförmigen Bewegung
(v0-Anfangsgeschwindigkeit)
sy = v0t
(2) Weg-Zeit-Gesetz der gleichmäßig beschleunigten Bewegung
sy = - t 2
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(3) Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz der gleichförmigen Bewegung v0 = konst.
(4) Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz der gleichmäßig beschleunigten Bewegung
(1)+(2):
sy((t) = v0t- t 2  Quadratische Funktion
v = -gt
(3)+(4):
v(t) = -gt
 Fallende lineare Funktion
(5) Beschleunigungs-Zeit-Gesetz der gleichförmigen Bewegung a = 0
(6) Beschleunigungs-Zeit-Gesetz der gleichmäßig beschleunigten Bewegung
a=g
(5)+(6):
a(t) = g
Bemerkung: Eine Beispiel- (Einstiegs-) aufgabe (händisch) mit den Inhalten
Steigzeit, Steighöhe, Weg-Zeit-Diagramm, Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm,
Beschleunigungs-Zeit-Diagramm bei vorgegebener Anfangsgeschwindigkeit ist
möglich!
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