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Technische Daten Erhaltung der mechanischen Energie mit Cobra DigiMotion Artikel-Nr.: P6215000 Prinzip Energien begegnen uns im Alltag überall: Beim Fallen eines Körpers oder beim Schwingen eines Pendels wechseln sich Lage- und Bewegungsenergie ständig ab. Physikalisch betrachtet bleibt in einem abgeschlossenen System die Summe aus Bewegungsenergie und Lageenergie konstant, sofern keine Reibung oder äußeren Einflüsse wirken. Energie geht nicht verloren, sondern wird lediglich von einer Form in eine andere umgewandelt. Beim freien Fall im Gravitationsfeld der Erde besitzt ein Körper zunächst Lageenergie. Während des Falls wird diese kontinuierlich in Bewegungsenergie umgewandelt. Mit dem MotionBoard wird der Fall eines MotionDots präzise in Echtzeit erfasst, sodass die zeitliche Entwicklung von Position und Geschwindigkeit analysiert und die Energieumwandlung quantitativ untersucht werden kann. Aufgaben Lass einen MotionDot mithilfe eines Elektromagneten entlang der MotionBoard fallen. Zeichne die Positionsdaten in Echtzeit mit der LABsense-App auf. Bestimme aus der Orts-Zeit-Kurve die Geschwindigkeit. Berechne daraus die Bewegungsenergie und die Lageenergie. Wiederhole den Versuch mehrmals und bilde Mittelwerte. Vergleiche die Energieverläufe und diskutiere mögliche Abweichungen vom Idealmodell. Lernziele Die Lernenden untersuchen experimentell die Erhaltung der mechanischen Energie und erkennen, dass in einem abgeschlossenen System die Summe aus Bewegungsenergie und Lageenergie konstant bleibt. Sie analysieren Messdaten, leiten aus Positionsdaten Geschwindigkeiten ab und übertragen diese auf energetische Betrachtungen. Darüber hinaus vertiefen sie ihr Verständnis für Geschwindigkeit, Beschleunigung und Energieumwandlung im Gravitationsfeld. Durch die grafische Auswertung der Messkurven stärken sie ihre mathemischen Kompetenzen, insbesondere bei der Interpretation von Diagrammen und der Bestimmung von Zusammenhängen. Vorteile Präzise digitale Erfassung des freien Falls in Echtzeit Direkte Auswertung von Positions- und Geschwindigkeitsdaten Anschauliche Darstellung der Energieumwandlung Experimentelle Überprüfung eines fundamentalen Naturgesetzes Ideal für Mittel- und Oberstufe span>Vorteile Präzise digitale Erfassung des freien Falls in Echtzeit Direkte Auswertung von Positions- und Geschwindigkeitsdaten Anschauliche Darstellung der Energieumwandlung Experimentelle Überprüfung eines fundamentalen Naturgesetzes Ideal für Mittel- und Oberstufe xperimentelle Überprüfung eines fundamentalen Naturgesetzes Ideal für Mittel- und Oberstufe

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