Arbeitsblatt: Aufgaben mit Diagrammen für bewegung

Physik Jahrgangsstufe 7 t-x-Diagramme und t-v-Diagramme 1. Hans läuft 100m in 15s, Peter fährt mit dem Fahrrad 100m in 9,0s. Wie groß ist jeweils die Durchschnittsgeschwindigkeit von Hans und bzw. Peter. Trage in ein geeignetes t-x-Diagramm die Bewegung der beiden ein! Gehe dabei näherungsweise davon aus, dass sich die beiden mit konstanter Geschwindigkeit bewegen. 2. Das t-x-Diagramm zeigt den Lauf eines 200m-Läufer. Welche der Aussagen trifft zu? a) Der Läufer wird immer schneller. b) Der Läufer wird immer langsamer. c) Der Läufer wird am Ende langsamer. d) Der Läufer braucht 25s für die 200m. d) Der Läufer erreicht erst nach 120m seine höchste Geschwindigkeit. e) Der Läufer erreicht seine Höchstgeschwindigkeit in den ersten 12 Sekunden. 200 180 160 in 140 120 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 in Für Experten: Ermittle möglichst genau die Höchstgeschwindigkeit des Läufers! 200 180 160 140 in 3. Beschreibe die im t-x-Diagramm dargestellte Bewegung möglichst genau. 120 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 in in km/h 4. Das t-v-Diagramm zeigt zu jedem Zeitpunkt die Geschwindigkeit eines Autos an. Beschreibe die Bewegung 100 des Autos möglichst 80 genau. Wie groß sind sie 60 Beschleunigungen des Autos? 40 Kannst du auch abschätzen, welchen 20 Weg das Auto 0 insgesamt zurücklegt? 0 5 10 15 20 in 25 30 35 Physik Jahrgangsstufe 7 t-x-Diagramme und t-v-Diagramme Lösungen 120 Peter 100 Hans 80 in 1. Durchschnittsgeschwindigkeit von Hans: 100m m Hans 6, 666. 6, 7 15s s Durchschnittsgeschwindigkeit von Peter: 100m m Peter 11,11. 11 9s s 60 40 20 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 in 2. Nur die Aussagen c) und e) treffen zu. Die Höchstgeschwindigkeit findet man an der steilsten Stelle des Diagramms. Diese Höchstgeschwindigkeit von etwa 12m/s erreicht der Läufer ungefähr 8 bis 9 Sekunden nach dem Start 200 180 160 in 140 120 In 4 legt der Läufer etwa 48 zurück, das entspricht 12 m/s 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 in 40 m 8, 0 5s 40 m In den nächsten 10 Sekunden beträgt die Geschwindigkeit konstant 2 4, 0 10s In den nächsten 8 Sekunden werden 160m – 80m 80 zurückgelegt. 80 m Die Geschwindigkeit beträgt hier konstant v3 10 8s m Die beiden letzten Sekunden ist die Geschwindigkeit 0 s 3. In den ersten 5 Sekunden beträgt die Geschwindigkeit konstant v1 4. In den ersten 6 Sekunden nimmt die Geschwindigkeit gleichmäßig von 0 90 zu. D.h. die Beschleunigung hat hier den Wert a1 km 25 km m auf 90 km 4, 2 4, 2 . 6s 6s s2 Die nächsten 6 Sekunden fährt das Auto mit der konstanten Geschwindigkeit von 90 km und die Beschleunigung ist dabei 0. In den nächsten 18 Sekunden bremst das Auto von 90 km 90 Die negative Beschleunigung hat nun den Wert 2 Die letzten 5 Sekunden steht (ruht) das Auto. km auf 0 km 25 m ab. 1, 4 1, 4 . 18 18 s s2