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Anwendungen und Aufgaben

Diagramme interpretieren

Aus Weg/Zeit- und Geschwindigkeits/Zeit-Diagrammen kann man sehr viel über den Verlauf von Bewegungen herauslesen.
Du siehst hier vier Weg/Zeit-Diagramme (A bis D) und vier beschriebene Bewegungen (1 bis 4).

Bewegungsverläufe:
1 . . . Das Auto ist zuerst schnell gefahren und dann stehen geblieben.
2 . . . Das Auto ist gleichförmig, mit niedriger Geschwindigkeit gefahren.
3 . . . Das Auto ist gleichförmig, mit hoher Geschwindigkeit gefahren.
4 . . . Das Auto ist langsam weggefahren und ist dann immer schneller geworden.

Aufgabe:
Welche der vier beschriebenen Bewegungen gehört zu welchem Diagramm? Ordne die Bewegungsverläufe (1 bis 4) den Diagrammen (A bis D) zu.

Freier Fall

Wenn man einen Gegenstand los lässt und er nach unten fällt, nennt man das „freier Fall”. Der Gegenstand wird immer schneller. Das ist also eine ungleichförmige Bewegung. Wir klettern auf einen Baum und lassen eine Kugel aus 5 m Höhe fallen.

Das s/t-Diagramm zeigt uns (grüne Linie): Die Kugel fällt ungefähr 1 s bis sie am Boden auftrifft. Im v/t-Diagramm sehen wir, sie hat dabei eine Geschwindigkeit von 10 m/s.

Wie lange dauert es, bis sie die halbe Strecke, also 2,5 m gefallen ist? Auch das sehen wir im s/t-Diagramm. Die rote Linie zeigt uns: Es dauert ungefähr 0,7 s. Im v/t-Diagramm sehen wir, sie hat dann eine Geschwindigkeit von ungefähr 7 m/s.

Aufgabe: Lies aus den Diagrammen Folgendes heraus:
1. Wie lange braucht die Kugel für den ersten Meter und wie schnell ist sie nach 1 m?
2. Nach welcher Fallstrecke ist sie 5 m/s schnell? Wie lange braucht sie bis zu diesem Punkt?

Diagramm eines Berglaufs

Bei den meisten Bewegungen bleibt die Geschwindigkeit nicht über längere Zeit gleich. Die Bewegungen sind ungleichförmig.

Dieses Weg/Zeit-Diagramm wurde bei einem Berglauf aufgenommen. Zwei Läuferinnen bzw. Läufer (L1 und L2) sind gegeneinander angetreten. Nach dem Rennen wurde der Rennverlauf analysiert. Leider ist die Nummerierung durcheinander
geraten. Stelle die richtige Abfolge wieder her.

Aufgabe: Ordne die einzelnen Rennphasen (1 bis 6) den markierten Stellen im Diagramm (A bis F) zu.

1 . . . L1 läuft mit großer Geschwindigkeit vom Start weg.
2 . . . L2 holt L1 ein. Beide laufen nun gemeinsam weiter.
3 . . . L2 erhöht noch einmal das Tempo zu einem Endspurt.
4 . . . Das Gelände wird steiler. Beide werden langsamer.
5 . . . L2 startet mit geringerem Anfangstempo.
6 . . . L1 kann das hohe Anfangstempo nicht halten und wird langsamer.

Frage: Wer von beiden erreicht zuerst das Ziel?

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