Kreisbewegung mit Cobra DigiMotion

Die gleichförmige Kreisbewegung beschreibt die Bewegung eines Körpers auf einer Kreisbahn mit konstanter Geschwindigkeit. Zur Aufrechterhaltung der Kreisbewegung wirkt stets eine zum Mittelpunkt gerichtete Zentripetalkraft, die die Richtung der Geschwindigkeit, aber nicht deren Betrag ändert. Im Alltag begegnet uns die gleichförmige Kreisbewegung beispielsweise bei drehenden Karussells, Ventilatorblättern oder Gondeln eines Riesenrads. Trotz konstanter Geschwindigkeit ändert sich die Bewegungsrichtung ständig. Die kinetische Energie bleibt dabei konstant, während die Geschwindigkeit kontinuierlich der Kreisbahn angepasst wird. Bei gleicher Geschwindigkeit gilt: Je kleiner der Kreisradius, desto höher die Frequenz; bei größerem Radius entsprechend niedriger. Mit dem MotionBoard kann die Bewegung präzise aufgezeichnet und analysiert werden.

 

 

Die Lernenden sollen zunächst erkennen, dass ein Körper auf einer Kreisbahn trotz konstanter Geschwindigkeit kontinuierlich beschleunigt wird, da sich die Bewegungsrichtung ständig ändert. Sie sollen sich die Begriffe Kreisradius, Frequenz, Winkelgeschwindigkeit, Bahngeschwindigkeit, Geschwindigkeit und Beschleunigung sicher einprägen und von Beginn der Mechanik an befähigt werden, Bewegungen auf einer Kreisbahn zu messen, Periodendauer und Bahngeschwindigkeit zu bestimmen und die Zusammenhänge zwischen Frequenz, Winkelgeschwindigkeit, Bahngeschwindigkeit und Radius zu analysieren.