Beschreibung von Geschwindigkeiten oder: Wie lassen sich Geschwindigkeiten vergleichen?
"Mit dem Fahrrad brauche ich 13 Minuten bis zur Schule"
"Aber mit dem Bus bist Du langsamer. Da brauchst Du fast eine halbe Stunde, weil Du warten musst."
"Kannst du mich mit dem Auto bringen? Dann bin ich in 6 Minuten da." "Und was ist mit der Parkplatzsuche?"
An solchen alltäglichen Fragen merkt man, dass der Begriff der Geschwindigkeit in unserem Alltag oft sehr ungenau ist.
Und welche Fortbewegung ist nun die schnellste?
Geschwindigkeiten werden oft ganz verschieden beschrieben. In dieser Übung wollen wir uns einem objektiven, d.h. für alle verbindlichen Begriff der Geschwindigkeit annähern, dem physikalischen Begriff der Geschwindigkeit oder dem Weg-Zeit-Gesetz.
Ziel ist es, dass wir Geschwindigkeiten zuverlässig miteinander vergleichen können. Wir wollen z.B. sagen können, ob eine Bewegung schneller oder langsamer als eine andere ist und zwei Bewegungen zuverlässig miteinander vergleichen können.
Versuch Ein physikalischer Spaziergang
Für unseren Versuch benötigen wir eine Stoppuhr (z.B. im Handy, zur Not reicht auch eine Uhr mit Sekundenzeiger) und eine lange Schnur. Falls ihr ein mehr als 10m langes Maßband haben solltet könnt ihr auch dieses benutzen.
Gehe folgendermaßen vor:
- Messe eine Länge von 10m an deiner Schnur ab. Am besten geht das mit einem Zollstock. Zur Not kannst du mit dem Lineal zunächst einen Meter abmessen und dann deine Schnur zehnmal hin und her legen...
- Suche dir auf einem Spielplatz oder an einer ruhigen Straße eine Strecke, an der du das Experiment in Ruhe durchführen kannst.
- Messe mit der Schnur nun eine Laufstrecke von 10m ab.
- Laufe diese Strecke nun mehrmals in unterschiedlichen Geschwindigkeiten ab. Du kannst z.B. langsam schlendern, normal gehen, zügig gehen als wenn du den Bus erreichen musst, joggen, rennen, Tip-Top-Schritte laufen ...
Du darfst auch das Fahrrad oder andere Hilfsmittel benutzen.
- Messe jedesmal die Zeit, die du für die Strecke gebraucht hast.
Nun hast du eine Reihe von Messungen durchgeführt, die wir nun miteinander vergleichen können.
Auswertung Berechnung der Geschwindigkeiten
Um die Bewegungen miteinander vergleichen zu können berechnen wir nun die jeweiligen Geschwindigkeiten. Dazu nutzen wir das Weg-Zeit-Gesetz:
Die Geschwindigkeit eines Objektes beschreibt, welche Strecke pro Zeit zurückgelegt wurde.
Es gilt: Geschwindigkeit = Strecke pro Zeit oder:
v = s / t
Berechne nun für alle deine Bewegungen die jeweilige Geschwindigkeit. Sortiere sie der Reihe nach.
Nun kannst du auch sinnvoll vergleichen:
- Um das Wievielfache ist die schnellste Bewegung schneller als die langsamste?
- Wieviel schneller ist das Joggen im Vergleich zum Gehen oder Schlendern?
Um den Zahlenwert zu erhalten musst du jeweils die größere Geschwindigkeit durch die langsamere teilen.
Schreibe mehrere (mindestens drei) vergleichende Sätze auf.
