Überlagerung und Zerlegung von Bewegungen mit Cobra DigiMotion

Artikel-Nr.: P6218000

Schüler, Studenten

mittel

Klasse 7-10, Klasse 10-13

20 Minuten

10 Minuten

Digitale Lerninhalte

1.917,00 EUR

Inhalt 1 Stück (nicht verwendet)

2.281,23 EUR inkl. MwSt.

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Prinzip

Viele Bewegungen lassen sich als Überlagerung von zwei unabhängigen Richtungen darstellen, beispielsweise horizontal und vertikal. Diese zweidimensionale Aufspaltung erlaubt es, komplexe Bewegungen in einfachere Teilbewegungen zu zerlegen, die getrennt untersucht und analysiert werden können. Durch diese Aufspaltung werden Zusammenhänge zwischen Geschwindigkeit, Beschleunigung und Bahnkrümmung deutlicher sichtbar und mathematisch beschreibbar. Mit dem MotionBoard lassen sich die Bewegungen präzise erfassen und analysieren.

Aufgaben

Steuere mit einem Kontroller zwei unabhängige Motoren, die den MotionDot in orthogonalen Richtungen antreiben.
Miss die Bewegung bei verschiedenen Geschwindigkeitskombinationen und analysiere die resultierende Gesamtbewegung.
Zeichne die Positionen des MotionDots in Echtzeit mit dem MotionBoard auf.
Lasse anschließend einen Körper eine schiefe Ebene hinunterrollen.
Bestimme aus den Messdaten den Zusammenhang zwischen Beschleunigung, Neigungswinkel der Ebene und der Erdbeschleunigung.
Wiederhole die Messungen, um typische Verlaufskurven zu erhalten.

Lernziele

Die Lernenden sollen zunächst erkennen, dass jede Bewegung in der Ebene in zwei senkrecht zueinander stehende Teilbewegungen zerlegt werden kann. Sie sollen sich die Begriffe horizontale und vertikale Bewegung, Geschwindigkeit und Beschleunigung sicher einprägen und von Beginn der Mechanik an befähigt werden, Bewegungen orthogonal zu zerlegen, Messdaten grafisch auszuwerten und die Zusammenhänge zwischen Beschleunigung, Neigungswinkel und Erdbeschleunigung experimentell zu untersuchen.

Vorteile