Schwung

Bewegungslehre Klasse
9 / 10 in G8
Kompetenzen
Kompetenzbereiche
Wissen
A
n
f
o
r
d
e
r
u
n
g
s
b
e
r
e
i
c
h
e
I
Reproduktion
II
Reorganisation
III
Transfer
Fachmethoden
Mein
bisheriger
Unterricht
Kommunikation
Reflexion
Motivation
Mein früherer Unterricht
Viele Fahrbahnversuche
Neue Elemente / Versuche
Umgang mit VIANA
Vorgefertigte „Probleme“
Hypothesenbildung üben
Anwendung des Wissens auf
konstruierte Aufgaben
Anwendung auf reale
Situationen
Beschränkung auf spezielle
Bew., z.B.: s=1/2 a t^2 usw.
Umgang mit beliebigen
Bewegungen
„In welchen Fällen benötigt ein
Auto einen starken Motor?“
=> F = m a
Vom Impuls zu F = Δp/Δt
Einstieg
Welche Kugel kommt zuerst unten an?
Kugel 1
Kugel 2
Arbeitsblatt
Die Zeitspanne zwischen den einzelnen Aufnahmen beträgt 1/30s.
Ergänze die „Bilder“ in dem waagrechten Abschnitt und bestimme
die Geschwindigkeit auf dieser Strecke.
Kugel 1
Kugel 2
Skizziere das zugehörige
v - t - Diagramm beider Kugeln in
nebenstehendes Schaubild.
v in m/s
t in s
Aufzug
• Versuch mit vielen Schülern
durchführen – Lehrer hält sich zurück.
• Fläche unter Kurve interpretieren
• Fahrt über den Ottilienberg (Fahrrad)
Fahrradtacho
• Filmen und v-tDiagramm auswerten
• Geschichte selbst
schreiben und
interpretieren lassen!
Geschichte
Es war einmal eine alte Eiche; sie trug viele Eicheln und
davon fiel eine herunter und dopste 1x auf und blieb
liegen.
Da kam ein Eichhörnchen und trug sie wieder hinauf in
sein Nest. Allerdings verlor es die Eichel und sie flog
wieder hinunter hinter und sprang auch diesmal 1x
wieder auf.
Das Eichhörnchen beschloss nun, die Eichel als
Wintervorrat zu vergraben. Es vergaß die Eichel dann
aber und es wuchs eine neue noch größere Eiche mit noch
mehr neuen Eicheln.
Tacho: Momentangeschwindigkeit
Fr. Fall als beschl. Bew.
• Aufnahme mit Viana durch eine Schülergruppe
– Auf was ist zu achten: Welche Gegenstände; welcher
Bezug (Lineal); welche Form, usw.
 2. Gruppe muss den Film auswerten
a sinnvoll definieren.
aFall10 m/s2
• Gesetzte für gleichmäßig beschl. Bewegungen
hieran finden.
Aufgabe Z4
Modell:
BMW Z4 3.0i Roadster
Z4 3.0i Roadster
Baureihe:
Z4
Baujahr:
2005
Hersteller:
BMW
Motor:
R6
Getriebe:
Sechsgang
Hubraum (cm³):
2979
Leistung:
231 PS
Drehmoment:
300 Nm
Beschleunigung (0100km/h):
6,1s
Beschleunigung (0200km/h):
26,3s
Bremsweg (1000km/h):
39m
Höchstgeschwindigkeit:
250 km/h
Gewicht:
1384kg
max. Zuladung:
206kg
Länge:
4091mm
Breite:
1781mm
Höhe:
1299mm
Radstand:
2495mm
Kofferraumvolumen:
260l
Benzinart:
Super Plus
Tankinhalt:
55
Verbrauch:
11,6l
Grundpreis:
39.900 EUR
v in km/h
200
100
t in km/h
6,1
26,3
Aufgaben
• Wie lange muss der
Beschleunigungsstreif
en sein? (Textanalyse Daten selbst
beschaffen; kritische
Bewertung)
• Binnendiff.:
1.) Überholen
2.) U-Bahn
aAuto=2m/s2
35 m
30m/s
20m/s
20m
20m
20m
∆v=10m/s => ∆t=5s
∆s=5s • 25m/s=125m (Auto weiter gefahren)
LKW: 5s • 20m/s = 100m
Diff.: 25m => Auto holt 25 m auf
Diff.-Gesch.: 10m/s => ∆t=35m/10m/s=3,5s
Gegenverkehr:
30 m/s • 8,5s = 255m
Weg in 3,5s: 30m/s • 3,5s = 105m
Gesamte Sicht:
105m + 125m = 230m
230m + 255m = 485m
Idefix hatte
wenig
Schwung
Asterix hatte
etwas
Schwung
Obelix hatte
viel Schwung
Erklärung, wieso alle Körper gleich
schnell fallen
2m
Alle Körper fallen gleich schnell
• Hypothese zu Hause an selbst gedrehten
Videos mit verschiedenen Körpers
überprüfen.
Impulsänderungen
vp = m v
Kräfte

G als
Obelix
beschl.
Kraft
Idefix
Δp/Δt
t
Steigung im p-t-Diagramm
Kraft
Impuls in
Obelix ändert
sich stetig
Zielfrage:
Wie hängen die Impulsänderung und
die wirkende Kraft zusammen?
Freihandversuche im Pausenhof
Fazit: „Große“ Bewegungsänderungen
(Impulsänderung) benötigt eine große Kraft
 F ist eine Fkt. von Δp und Δt
Rückbesinnung
Da sowohl die zeitl. Änderung des Impulses
als auch die Kraft beim freien Fall konstant
waren, muss gelten:
F = k • (Δp / Δt)
312
(Vermutung: F ~ Δp/Δt)
Zerlegung des Problems:
F ~ m (bei gleicher Beschleunigung – Freier Fall)
F ~ Δv / Δt (bei konstanter Masse)
Gruppenweise Bestimmung von k
• Für Idefix, Asterix und Obelix mit gegebenen vt- Zusammenhang gruppenweise
Zusammenhang finden lassen
Masse
Gewichtskraft
Δp/Δt
Idefix
Asterix Obelix
10kg
50kg
150kg
F ~ Δv / Δt (bei konstanter Masse)
Fallen auch
zusammen gleich
schnell …
Wie kann man nur
GIdefix zur
Beschleunigung
nutzen?