Zusammenhang zwischen Arbeit und Geschwindigkeit I mit Cobra DigiCart

Prinzip

Die Bewegungsenergie eines Körpers hängt ab von seiner Masse und der Geschwindigkeit. Wird der Körper beschleunigt, so ergibt sich der Energiezuwachs aus den Geschwindigkeiten vor und nach der Beschleunigung.

Wirkt über eine Strecke eine Kraft auf einen Körper, so berechnet sich die an ihm verrichtete Arbeit aus dem Produkt von Kraft und Weg.

Arbeit ist also Energie, die durch Kräfte auf einen Körper übertragen wird. Wichtig dabei ist, dass die Kraft längs des zurückgelegten Weges wirkt.

Vorteile

• Kostenlose Messsoftware DigiCartAPP für alle mobilen Endgeräte und alle Betriebssysteme (Windows, Android, iOS).
• Besonders verständliche und didaktisch aufbereitete Versuchsbeschreibung in der DigiCartAPP aufrufbar.
• Vollständige Auswertefunktion für die Messdaten direkt in der DigiCartAPP.
• DigiCart:
  • Langlebige Lithium-Ionen-Akkus mit Ladeschutzfunktion
  • Übertragung der Messdaten über Bluetooth 4.0
  • Integrierte Sensoren (Kraft-, Geschwindigkeits-, Beschleunigungs- und Positionssensor)
• Digitale Messwerterfassung:
  • Zukunftsorientiert unterrichten: Einbindung in den digitalen naturwissenschaftlichen Unterricht mit Tablets oder Smartphones.
  • Erhöhte Motivation bei Schüler/innen durch Nutzung der intuitiven DigiCartAPP.
  • Steigerung der Medienkompetenz.

Aufgaben

1) Beschleunigen sie das DigiCart mehrfach bei konstanter Masse durch unterschiedlich starke Kräfte auf einer definierten Strecke und analysieren sie den Zusammenhang zwischen geleisteter mechanischer Arbeit und Geschwindigkeit.

2) Beschleunigen sie das DigiCart durch eine konstante Kraft auf unterschiedlich langen definierten Strecken und analysieren sie den Zusammenhang zwischen geleisteter mechanischer Arbeit und Geschwindigkeit.

Lernziele

In diesem Versuch lernen die Schüler/-innen etwas über den mathematischen Zusammenhang zwischen der mechanischen Arbeit und der Geschwindigkeit.