Untersuchung der Beziehung zwischen Kraft und Beschleunigung mit Cobra DigiCart

Prinzip

Die Beschleunigung ist einer der grundlegenden Begriffe der Bewegungslehre. Sie gibt an, wie schnell ein Objekt seine Geschwindigkeit verändert und wird in der Einheit m/s² gemessen. Das Konzept der Beschleunigung basiert auf der Durchschnittsbeschleunigung als Quotient der Änderung der Geschwindigkeit in einem bestimmten Zeitabschnitt. Nach dem zweiten Newton'schon Gesetz lässt sich die Kraft bei einer Bewegung mit konstanter Masse als Produkt aus Masse und Beschleunigung bestimmen.

Vorteile

• Kostenlose Messsoftware DigiCartAPP für alle mobilen Endgeräte und alle Betriebssysteme (Windows, Android, iOS).
• Besonders verständliche und didaktisch aufbereitete Versuchsbeschreibung in der DigiCartAPP aufrufbar.
• Vollständige Auswertefunktion für die Messdaten direkt in der DigiCartAPP.
• DigiCart:
  • Langlebige Lithium-Ionen-Akkus mit Ladeschutzfunktion
  • Übertragung der Messdaten über Bluetooth 4.0
  • Integrierte Sensoren (Kraft-, Geschwindigkeits-, Beschleunigungs- und Positionssensor)
• Digitale Messwerterfassung:
  • Zukunftsorientiert unterrichten: Einbindung in den digitalen naturwissenschaftlichen Unterricht mit Tablets oder Smartphones.
  • Erhöhte Motivation bei Schüler/innen durch Nutzung der intuitiven DigiCartAPP.
  • Steigerung der Medienkompetenz.

Aufgaben

1) Nehmen sie bei konstanter Masse des DigiCart über die DigiCart App für unterschiedliche Kräfte Kraft-Zeit sowie Geschwindigkeits-Zeit Diagramme auf. Analysieren sie hieraus den Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung.

2) Nehmen sie bei konstanter Kraft und variabler Masse des DigiCart Kraft-Zeit sowie Geschwindigkeits-Zeit Diagramme auf. Analysieren sie hieraus den Zusammenhang zwischen Beschleunigung und Masse.

Lernziele

In diesem Versuch erfahren die Schüler/-innen etwas über den physikalischen Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung. Dieser Zusammenhang drückt sich physikalisch im zweiten Newton'schen Gesetz aus.