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Cobra DigiMotion Expert Set
Artikel-Nr 12975-88 | Typ: Set
Prinzip
Bei der vertikalen Kreisbewegung bewegt sich ein Körper auf einer Kreisbahn. Die Geschwindigkeit verläuft tangential, während die Zentripetalkraft den Körper zur Bahnmitte zieht. Zusätzlich wirkt die Gravitation vertikal und verändert die Geschwindigkeit entlang der Bahn. Am oberen Punkt muss die Geschwindigkeit ausreichen, damit der Körper die Bahn vollständig durchläuft. Dabei lässt sich untersuchen, welche Anfangsbedingungen der MotionDot erfüllen muss, um den höchsten Punkt der Kreisbahn zu erreichen. Mit dem MotionBoard lassen sich die Bahnkurve präzise erfassen.
Aufgaben
- Lasse den MotionDot mit verschiedenen Anfangsgeschwindigkeiten die Halbkreisbahn durchlaufen und zeichne die Bewegung mit dem MotionBoard auf.
- Wiederhole den Versuch auf einer Dreiviertelkreisbahn.
- Vergleiche die Trajektorien und analysiere Unterschiede in Geschwindigkeit und Bahnverlauf.
- Untersuche die Randbedingungen am oberen Punkt der Kreisbahn.
- Wiederhole die Messungen, um typische Bewegungsverläufe zu erhalten.
Lernziele
Die Lernenden sollen zunächst erkennen, dass sich die vertikale Kreisbewegung aus tangentialer Geschwindigkeit und Zentripetalkraft zusammensetzt, während die Gravitation die Geschwindigkeit entlang der Bahn verändert. Sie sollen sich die Begriffe Zentripetalkraft, Zentrifugalkraft, kinetische und potenzielle Energie sowie Inertialsystem sicher einprägen und von Beginn der Mechanik an befähigt werden, Kräfte auf einen Körper zu analysieren, Trajektorien zu vergleichen und die Energieumwandlung entlang der Bahn zu erkennen.
Vorteile
- Präzise digitale Erfassung der vertikalen Kreisbewegung in Echtzeit mit der LABsense-App
- Analyse von Geschwindigkeit, Bahnverlauf und Energieumwandlung
- Anschauliche Demonstration von Zentripetalkraft und Scheinkräften
- Förderung des Verständnisses für Inertialsysteme und Bewegungsdynamik
- Ideal für Mittel- und Oberstufe
Gerätename
Artikel-Nr
Menge
Name
Dateiname
Dateityp
Digitale Lerninhalte
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