Stundenprotokoll Physik

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1 Stundenprotokoll Physik Datum : Mittwoch, den , 3. Block Klasse : A 40 e 2 Lehrer : Herr Winkowski Protokollant : Franziska Dobers Thema : Geschwindigkeit - Zeit - Diagramme und Messung der Schallgeschwindigkeit 1. Wiederholung des letzten Blocks Die Luftkissenfahrbahn Eine Art Schlitten liegt auf einer Aluschiene und schwebt durch eingeblasene Luft auf dem Luftkissen. Der zurückgelegte Weg wird in dm ( Dezimeter) gemessen. Wir ließen das Luftkissen zweimal den Weg auf der Aluschiene zurücklegen, einmal schnell und einmal langsam. Dann zeichneten wir ein Weg - Zeit - Diagramm. Weg-Zeit-Diagramm S[m] V2 > V V V3 < V t[s]

2 2. Das Geschwindigkeit - Zeit - Diagramm V = Geschwindigkeit t = Zeit Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm v[m/s] V2 > V V V3 < V t[s] 2.1. Beispiel für ein Geschwindigkeit - Zeit - Diagramm : der Fahrtenschreiber ( Blatt 3) Definition Fahrtenschreiber : Der Fahrtenschreiber ist ein Tachometer, der zusätzlich die gefahrene Geschwindigkeit aufzeichnet. Er ist in Deutschland seit 1953 für Lastkraftwagen vorgeschrieben.

3 Oben und unten steht jeweils die Uhrzeit in Stunden und in der Mitte die Geschwindigkeit in km/h. Anhand eines solchen Fahrtenschreibers können Pauseneinhaltung und Höchstgeschwindigkeit kontrolliert werden Berechung von Geschwindigkeiten Lineare Bewegungen ( Blatt 2) Formel zum Berrechnen der Geschwindigkeit : V = S t Aufgabe : Anhand eines Weg - Zeit - Diagramms die Geschwindigkeit berechnen Diagramm 1 Die Abschnitte wurden in vier Teile geteilt und mit römischen Ziffern versehen. I. Weg s = 5m Zeit t = 10s V = 5m/s

4 Die Geschwindigkeit beträgt 5 m/s. II. V = 0 = Stillstand Bei 50 m zurückgelegtem Weg ist für 5s Stillstand. III. Weg s : 100m - 50 m Zeit t =20s - 15s V = 50m : 5s = 10 m/s Die Geschwindigkeit beträgt 10 m/s Skizze zu Abschnitt III Allgemein gilt : s (Wegdifferenz) t (Zeitdifferenz) IV. V= 0 = Stillstand Bei 50m zurückgelegtem Weg ist für 5s Stillstand.

5 Diagramm 2 Die Abschnitte wurden in drei Teile geteilt und ebenfalls mit römischen Ziffern versehen. I. V= 0= Stillstand Bei 100m zurückgelegtem Weg ist für 10s Stillstand. II. Rückfahrt : Der Weg wird von 100m bis 0m zurückgefahren. Skizze zu Abschnitt II :

6 III. V= 0 = Stillstand Bei 100m zurückgelegtem Weg ist für 10s Stillstand. 2.2 weiteres Beispiel für ein Weg - Zeit - Diagramm Herr Winkowski zeigt uns anhand einer Folie einen Bildfahrplan der deutschen Bahn. Diese wurden von der Bundesbahn früher eingesetzt zur Fahrplanerstellung. nutzt man dazu lineare Gleichungssysteme am PC. 3. Experiment - Geschwindigkeitsmessung Versuch : Messung der Schallgeschwindigkeit Vorhandene Arbeitsmaterialien : - Elektrischer Zähler - 2 Kohlekörnermikrofone - Eine Leitung

7 Wir führten 2 Versuche durch. Einmal mit einer Schreckschusspistole und einmal mit Hammer und Knallpatronen. Durchführung Im Versuch mit der Schreckschusspistole gab Herr Winkowski einen Schuss in Richtung Mikrofon ab. Im Versuch mit dem Hammer und den Knallpatronen legte er Knallpatronen auf eine Unterlage und schlug mit dem Hammer drauf. Das 1. Mikrofon ( mit Startimpuls) hat den Knall aufgenommen und zum zweiten Mikrofon ( mit Stoppimpuls) gesendet. In den Mikrofonen sind Kohlekörner enthalten die stark auf Schall reagieren und anfangen zu vibrieren. Von den Mikrofonen gingen Leitungen aus, welche es dem Elektrischen Zähler ermöglichten, die Geschwindigkeit zu messen. Skizze zum 1. Versuch Abstand der Mikrofone : 0,86 m Messung zum 1. Versuch Der elektrische Zähler misst die Geschwindigkeit von 24ⁿ (n= -4). Zeitdifferenz : t = 24 * 10ⁿ (n= -4)

8 Rechenweg : V = 0,86 24*10ⁿ (n= -4) V= 358,3 m/s Die Geschwindigkeit der Schreckschusspistole beträgt 358,3 m/s. In unserer Formelsammlung steht der Wert 344 m/s. Das liegt daran, dass wir nicht so genau messen können wie die dafür zuständige PTB (Physikalisch technische Bundesanstalt, legt ALLE physikalischen Größen fest).die Bundesanstalt verfügt über die genauen Temperaturen, dem optimalen Luftdruck und der besseren Ausstattung. Messung zum 2. Versuch Der elektrische Zähler misst die Geschwindigkeit von 23ⁿ (n= -4). Zeitdifferenz : 23* 10ⁿ (n= -4) Rechenweg : V= 0,86 23*10ⁿ (n= -4) V= 373,91 m/s Die Schallgeschwindigkeit von Versuch 2 beträgt 373,91 m/s. Noch ein kleines Beispiel am Rande zur Schallgeschwindigkeit Das Echolot als Tiefmeßgerät

9 4. Die Hausaufgaben Übungsblatt Geschwindigkeit 6 Aufgaben 1 bis 4 Protokollende : Uhr Protokollführerin : Franziska Dobers

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