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Kiste 7 Gleichung aus Eisenbahnversuch

Lernwerktatt

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Basiswissen


15 bis 20 Minuten: x ist die Fahrzeit in Sekunden, y die Strecke in Zentimetern: bei diesem Praxis-Versuch geht es darum, eine Gleichung für eine Spielzeug-Lok zu finden.



Bildbeschreibung und Urheberrecht
Man sieht eine Duplo-Lok (Batterieantrieb) © ☛


1. Schritt


  • Nimm ein DIN-A4 Blatt hochkant.
  • Lasse links einen Rand von etwa 5 Zentimetern (etwa halbe Zeigefingerlänge).
  • Schreibe oben groß die Überschrift: "Kiste 7 Gleichung aus Eisenbahnversuch".
  • Notiere irgendwo auf dem Blatt deinen Namen und das Datum von heute.

2. Schritt


  • Eisenbahn aufbauen
  • In der Kiste findest du gebogene Schienen.
  • Baue sie zu einem Kreis zusammen.
  • Stelle ein Männchen aus der Kiste irgendwo von innen an die Schienen.
  • Das Männchen ist jetzt der Bahnhof.
  • Von dort soll gleich die Lok immer starten.
  • Nimm die Lok aus der Kiste. Unten siehst du ein Batteriefach.
  • Lege drei Batterien in das Fach. Achte auf die Polung, also + und -.
  • Im Batteriefach siehst du eine Markierung für + und -.
  • Bei Batterien ist die flache Stirnseite immer der Minuspol.
  • Die andere Seite ist immer der Pluspol.
  • Setze die Lok am Bahnhof auf die Schiene.
  • Drücke von oben den roten Knopf der Lok.
  • Sie sollte jetzt anfangen zu fahren. Wenn du wieder den roten Knopf drückst, bleibt die Lok wieder stehen.

3. Schritt


  • Versuchsnotizen
  • Skizziere oben rechts auf dem Blatt die Eisenbahnstrecke mit der Lok.
  • Diese Skizze sollte nicht mehr als 10 cm groß sein.

4. Schritt


  • Koordinatensystem zeichnen:
  • Die x-Achse geht von links nach rechts. Sie soll 10 lang sein.
  • Zeichne am rechten Ende der x-Achse einen Pfeil nach rechts.
  • Der Pfeil sagt einem, in welche Richtung die Zahlen größer werden.
  • Die y-Achse geht von oben nach unten. Sie soll 20 cm lang sein.
  • Sie trägt einen Pfeil nach oben an ihrem oberen Ende.
  • Der Punkt wo sich die beiden Achsen treffen heißt Koordinatenursprung.
  • Schreibe an ihn unten links die Zahl 0.
  • Von dort aus gehe in 1-cm-Schritten von links nach rechts auf der x-Achse entlang.
  • Jeden Zentimeter machst du auf der x-Achse eine kleine Markierung.
  • Die erste Markierung kommt dann einen Zentimeter rechts vom Ursprung.
  • Schreibe dort eine 1. Einen cm weite kommt die Markierung für die 2.
  • Und so weiter bis zur 7ten Markierung.
  • Jetzt machst du dasselbe für die y-Achse.
  • Einen cm über dem Ursprung kommt die erste Markierung.
  • Schreibe an sie eine 10. Gehe dann in 1-cm-Schritten weiter nach oben.
  • An die zweite Markierung kommt eine 20, an die dritte eine 30 und so weiter.
  • Die letzte Markierung trägt die Zahl 190.
  • Schreibe ganz oben an die y-Achse: "Gefahrene Strecke in Zentimetern.
  • Schreibe ganz rechts an die x-Achse: Gefahrene Zeit in Sekunden.

5. Schritt


Tabelle vorbereiten: um gleich die Messwerte aufschreiben zu können, legen wir eine Tabelle an. Sie kommt rechts neben den Pfeil von der x-Achse. Die Tabelle kriegt zwei lange Zeilen. Zeilen gehen von links nach rechts. Die Tabelle soll in etwa so aussehen:

t |_|_|_|_|_|_|_|
s |_|_|_|_|_|_|_|

  • Fülle die erste Zeile von links nach rechs mit den Zahlen 1 bis 7 aus.
  • Das sind die Sekunden, die unsere Lok gleich fahren wird.

6. Schritt


  • Fahrstrecke messen:
  • Stelle das Männchen irgendwo außen an die Schienen.
  • Setze die Lok so auf die Schienen.
  • Ihre Vorderseite soll genau da sein, wo das Männchen steht.
  • Starte jetzt gleichzeitig die Lok und die Stoppuhr.
  • Nach 7 Sekunden hältst du die Lok an.
  • Miss dann mit einem Maßband wie viele Zentimeter weit sie gefahren ist.
  • Die gesuchte Strecke geht vom Männchen bis zur Vorderseite der Lok.
  • Lege dazu das Maßband von außen an die Schienen an.
  • Trage die Strecke in Zentimetern ganz rechts in die Tabelle ein.
  • Mache den gleichen Versuch jetzt für 6, 5, 4, 3, 2 und 1 Sekunde.
  • Am Ende ist die Tabelle vollständig ausgefüllt.

7. Schritt


  • Formel finden: Suche jetzt eine Formel, mit der man ...
  • für jede mögliche Zeit t ausrechnen kann, wie viele Zentimeter ...
  • weit die Lok dann gefahren ist.