Klasse IVA Arbeitsblatt 6: Beispiel aus der Physik: s-t-Diagramm
IVA-2009-AB6-s-t-Diagramm.docx FJ Kurmann Seite 1/1
In einem Weg-Zeit-Diagramm oder s-t-Diagramm ist für die Bewegung eines Körpers der Zusammenhang zwischen dem von ihm zurückgelegten Weg s und der Zeit t dargestellt.
Für jede Art von Bewegung ergibt sich ein charakteristisches s-t-Diagramm.
Bewegungen mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit Eine Bewegung mit einem konstanten
Betrag der Geschwindigkeit ist zum Beispiel die gleichförmige geradlinige Bewegung. Bei ihr nimmt der Weg mit der Zeit gleichmäßig zu. Es gilt: s ~ t
In der grafischen Darstellung ergibt sich als Graph eine Gerade.
Je größer die Geschwindigkeit ist, desto steiler verläuft im s-t-Diagramm der Graph Frage: Der Anstieg des Graphen ist gleich der ________________________.
Bild 1: s-t-Diagramm für Bewegungen mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit Bewegungen mit konstantem Betrag der Beschleunigung längs der Bahn
Eine Bewegung, bei der die Beschleunigung längs der Bahn einen konstanten Betrag hat, ist zum Beispiel die gleichmäßig
beschleunigte geradlinige Bewegung oder der freie Fall als eine spezielle gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung. Bei diesen Bewegungen nimmt der Weg mit dem Quadrat der Zeit zu.
Es gilt: s ~ t2
In der grafischen Darstellung ergibt sich als Graph eine Parabel. Je größer die Beschleu-
nigung ist, desto steiler verläuft der Graph. Bild 2: s-t-Diagramm für Bewegungen mit konstantem Betrag der Beschleunigung Frage: Der jeweilige Anstieg des Graphen ist
gleich der betreffenden _________________________ zum jeweiligen Zeitpunkt.
Aufgaben (im Heft):
1.) Wie kann man den Anstieg eines Graphen mit Hilfe der Trigonometrie beschreiben?
2.) Miss und ermittle auf diese Art die in den Diagrammen angegebenen momentanen Geschwindigkeiten v1 und v2 (Bild 1) bzw. vA und vB (Bild 2). Welche Angaben in den Diagrammen fehlen Dir dazu noch?
3.) Zeichne im Heft ein s-t-Diagramm mit 3 verschiedenen gleichförmig geradlinigen Bewegungen und berechne die Geschwindigkeit auf 2 Arten.
4.) Ein Zug benötigt für die 284 km lange Strecke zwischen Berlin und Erfurt 3 h 41 min.
a) Berechne die durchschnittliche Geschwindigkeit.
b) Zeichne im Heft ein s-t-Diagramm und ermittle diese Geschwindigkeit wie in Aufgabe 2.
∆t
∆t
∆s2
∆s1
∆sB
∆sA
∆t
∆t
