Teach-Lektion
Auf welcher Rampe kommt die Kugel früher an?
Vergleiche zwei Rampenwinkel mit einer echten Kugel und demselben Zielsensor.
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Lernziele
Die Laufzeit der Kugel bei zwei Rampenwinkeln am selben Sensor ablesen.
Mit den beiden Zeiten entscheiden, bei welchem Versuch die Kugel diesen Sensor früher erreichte.
Erkennen, dass der Winkel verändert wird und der Zielsensor gleich bleibt.
Vorschau der Lernaktivität
Inhalt der Aktivität
Nur Vorschau. In einer Unterrichtssitzung können Lernende Antworten ausfüllen und ihre Arbeit bei der Lehrkraft einreichen.
1 · Zwei Neigungen, ein Ziel
3 min
Stell dir vor, eine Kugel rollt eine Rampe hinunter. Kommt sie früher am Ziel an, wenn du ein Ende höher hebst?
Wir verwenden eine echte Rampe im Labor Kinematics. Wähle 20°, dann 30°, und sieh dir jeweils eine Aufnahme der rollenden Kugel an. Die Rampe mit 30° ist steiler. Wir vergleichen die Versuche nacheinander und verwenden denselben letzten Sensor bei 56 cm.
Verändere die Neigung. Behalte denselben Start und denselben Zielsensor bei.
Sag einem Partner deine Vermutung: Braucht die Kugel bei 20° oder bei 30° weniger Zeit, oder ist die Zeit ungefähr gleich? Es ist eine Vorhersage; du musst die richtige Antwort noch nicht kennen.
2 · Zwei Zeiten ablesen
8 min
Arbeitet zu zweit. Eine Person bedient das Labor, die andere sucht das Ergebnis. Tauscht beim zweiten Versuch die Rollen.
Die Sensoren messen die Zeit für euch. ms bedeutet Millisekunden: winzige Teile einer Sekunde. Übernimm die angezeigte Zahl; du brauchst weder eine Stoppuhr noch eine Umrechnung.
Öffne das Labor Kinematics. Stelle den Winkel auf 20° und wähle Start experiment now (Experiment jetzt starten).
Beobachte die rollende Kugel. Wenn Drop results (Ergebnisse) erscheint, prüfe, ob der Winkel 20° beträgt.
Suche 56 in der Zeile d (cm). Übernimm die Zahl direkt darunter in t (ms): Das ist die Zeit bis zum letzten Sensor. Schreibe sie auf Papier neben 20°.
Wähle Restart experiment (Experiment neu starten). Stelle 30° ein, wähle Start experiment now und beobachte den zweiten Versuch.
Prüfe, ob bei den Ergebnissen 30° steht. Übernimm wieder den Wert aus t (ms) direkt unter 56, diesmal neben 30°.
Kehre zu dieser Aktivität zurück. Markiere die Übung nach beiden Winkeln als erledigt und trage unten deine zwei Zeiten ein.
Zeit bei 20°
Welche Zeit zeigte das Labor bei 20° für 56 cm an?
Zeit bei 30°
Welche Zeit zeigte das Labor bei 30° für 56 cm an?
3 · Die Zahlen entscheiden lassen
4 min
Beide Zeiten gehören zum selben Zielsensor. Eine kleinere Zeit bedeutet, dass die Kugel ihn früher erreichte.
Deine Schlussfolgerung
Welche Schlussfolgerung passt zu deinen zwei notierten Zeiten?
Zeige auf deine Zahlen und sage deinem Partner: „Meine Belege sind …“ Hat sich deine Vermutung geändert? Gib dann deine Antworten ab.
Freiwillig: Warum wäre es unfair, die Zeit bei 16 cm im einen Versuch mit der Zeit bei 56 cm im anderen zu vergleichen? Erkläre es mündlich.
Aus dieser Vorschau eine Unterrichtssitzung machen
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