PHYSIK → Klasse 7 & 8 → Geschwindigkeit

Einstieg

1. Zwei Radfahrer:innen haben für die beiden Strecken im Bild die selbe Zeit benötigt.
   
   1. Erkläre mit dieser Situation was man unter den Begriffen 'schneller' und 'langsamer' versteht.
   2. Was hat die Geschwindigkeit damit zu tun?
2. In der Tabelle sind verschiedene Bewegungen aufgelistet. Was könnten diese gemeinsam haben? \[ \begin{array}{|c|c|} \hline \text{Länge der Strecke} & \text{benötigte Zeit} \\ \hline 1 km & 3 min \\ \hline 500 m& 1.5 min \\ \hline 2 km & 6 min \\ \hline 100m & 18 s \\ \hline \end{array} \]

Aufgaben

1. 
   1. Gib den Startort \(s_1\) und die Startzeit \(t_1\), sowie den Endort \(s_2\) und die Endzeit \(t_2\) der Bewegung an.
   2. Berechne wie im Wissenstext die zurückgelegte Strecke \(\Delta s\) und die dafür benötigte Zeit \(\Delta t\) der Bewegung.
   3. Berechne die Geschwindigkeit der Bewegung.
   4. Woran erkennt man am Graphen, dass die Geschwindigkeit größer/kleiner ist als die Geschwindigkeit aus dem Beispiel im Wissenstext?
2. Die Abbildung zeigt die Bewegung eines Fußgängers.
   
   1. Beschreibe die Bewegungsabläufe.
   2. Berechne die Geschwindigkeit in Abschnitt I und II.
   3. Ist die Geschwindigkeit in Abschnitt III positiv oder negativ? Wie würdest du sie berechnen?
3. Rechne die folgenden Angaben in die vorgegebene Einheit um. \[ \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline s & \text{ in } \rm{mm} & \text{ in } \rm{cm} & \text{ in } \rm{dm}& \text{ in } \rm{m} & \text{ in } \rm{km} \\ \hline 1km & & & & & -\\ \hline 20m & & & & - & \\ \hline 0.5cm & & - & & & \\ \hline 3mm & - & & & & \\ \hline 10dm & & & - & & \\ \hline \end{array} \] \[ \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline t & \text{ in } \rm{ms} & \text{ in } \rm{s} & \text{ in } \rm{min}& \text{ in } \rm{h} & \text{ in } \rm{d} \\ \hline 1h & & & & - & \\ \hline 20s & & - & & & \\ \hline 0.5d & & & & & - \\ \hline 3ms & - & & & & \\ \hline 10min & & & - & & \\ \hline \end{array} \]
4. Berechne die Geschwindigkeit für folgende Bewegungen:
   1. Eine Radfahrerin benötigt für eine Strecke von 10km 20min.
   2. Ein Formel1 Fahrzeug hat von 6min bis 14min 20km zurückgelegt.
   3. Ein Marathonläufer ist Kilometer 10 bis 18 in 40min gelaufen.
5. Geschwindigkeiten bestimmen (Gehen, Laufen) - mind. 5 Personen
   Material: 1x Maßband, 4x Stopuhr (Handy)
   
   Vorbereitung: Messt eine gerade Strecke (20m) ab. Markiert Start und Endpunkt. Alle 5m soll sich eine Person mit einer Stoppuhr positionieren.
   
   Durchführung:Die übrig gebliebenen Personen sollen die Stecke wie folgt ablaufen:
   1. gleichmäßig gehen
   2. gleichmäßig laufen
   3. langsam anfangen und immer schneller werden
   Sobald der/die Läufer:in eine Markierung passiert muss die entsprechende Person die Stoppuhr stoppen. Nach einem Durchgang sollen alle Zeiten in einer geeigneten Tabelle notiert werden.
   
   Auswertung:
   1. Zeichnet zu allen drei Durchgängen mithilfe der Tabelle ein \(t\)-\(s\)-Diagramm.
   2. Berechnet für alle drei Druchgänge die mittlere Geschwindigkeit über die gesamte Strecke.
   3. Berechne für jeden Durchgang die mittlere Geschwindigkeit zwischen zwei beliebigen Messpunkten.
   4. Diskutiert innerhalb der Gruppe was euch zwischen den Geschwindigkeiten der verschiedenen Durchgänge auffällt.