Newtonsche Grundgleichung: Kraftabhängige Beschleunigung mit Cobra SMARTsense

Prinzip

Der Messwagen auf der Fahrbahn wird durch eine Masse, die über eine Umlenkrolle mit einem Faden mit dem Wagen verbunden ist und im Gravitationsfeld der Erde eine Kraft erzeugt, gleichmäßig beschleunigt. Dabei errechnet sich der konkrete Wert der Beschleunigung aus der Zugkraft und der beschleunigten Wagenmasse aus dem 2. Newtonschen Axiom.

Vorteile

• Besonders verständliche und didaktisch aufbereitete Versuchsbeschreibung (Alltagsbezug etc.) inkl. Protokollfragen.
• Zukunftsorientiert unterrichten: Einbindung in den digitalen naturwissenschaftlichen Unterricht mit Tablets oder Smartphones.
• Erhöhte Motivation bei Schüler/innen durch Nutzung der intuitiven measureAPP.
• Steigerung der Medienkompetenz.

Aufgaben

• Die Schüler beschleunigen mit einem Gewicht einen Wagen bekannter Masse auf einer Fahrbahn und messen die Fahrzeit, die der Wagen für eine Strecke von 50 cm benötigt. Dabei erhöhen sie das Zuggewicht schrittweise von 1 g bis auf 5 g.

• Die Schüler werten die Messdaten aus und erhalten einen linearen Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung aus dem sie die Steigung bestimmen.

Lernziele
In diesem Versuch sollen die Schüler experimentell auf die vereinfachte Formulierung des 2. Newtonschen Axioms hingeführt werden.