Änderung der Bewegungsenergie durch eine konstante Kraft mit Cobra DigiCart

Prinzip

Die Bewegungsenergie eines Körpers hängt ab von seiner Masse und der Geschwindigkeit. Wird der Körper beschleunigt, so ergibt sich der Energiezuwachs aus den Geschwindigkeiten vor und nach der Beschleunigung.

Wirkt über eine Strecke eine Kraft auf einen Körper, so berechnet sich die an ihm verrichtete Arbeit aus dem Produkt von Kraft und Weg.

Arbeit ist also Energie, die durch Kräfte auf einen Körper übertragen wird. Wichtig dabei ist, dass die Kraft längs des zurückgelegten Weges wirkt.

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

Nehmen sie bei konstanter Masse des DigiCart über die DigiCart App für unterschiedliche Kräfte Kraft-Zeit, Geschwindigkeits-Zeit sowie Orts-Zeit Diagramme auf. Vergleichen sie die geleistete mechanische Arbeit mit dem Zuwachs der Bewegungsenergie.

Lernziele

In diesem Versuch erfahren die Schüler/-innen etwas über das physikalische Konzept der mechanischen Arbeit. Außerdem werden sie sehen, wie man Arbeit in andere Energieformen umwandeln kann, zum Beispiel in Bewegungsenergie.