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Was ist Geschwindigkeit?

Messen, rechnen, umrechnen und Protokolle kritisch prüfen – von v = s / t bis zum Faktor 3,6.

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Übungsaufgaben

Dreißig Übungen, fortlaufend nummeriert: Aufgaben zum Klicken, Ziehen und Knobeln wechseln sich mit Rechen- und Eingabeaufgaben ab. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps.

A1
Größe, Zeit oder Tempo?
AFB I

Ordne jede Angabe der Größe zu, zu der sie gehört: zur Strecke s, zur Zeit t oder zur Geschwindigkeit v.

Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
AngabeStrecke sZeit tGeschwindigkeit v
Einheit m/s
Kilometer
Minute
Einheit km/h
Zentimeter
steht in v = s : t im Nenner
wird im Experiment nicht gemessen, sondern berechnet
wird mit dem Maßband bestimmt
Längeneinheiten (km, cm) gehören zur Strecke, Zeiteinheiten (min) zur Zeit. Die Geschwindigkeit erkennt man an einer Einheit der Form Länge pro Zeit (m/s, km/h). Sie wird im Experiment nicht direkt gemessen, sondern aus s und t berechnet; im Nenner von v = s : t steht die Zeit.
Frage dich bei jeder Zeile: Ist es eine Länge, eine Dauer oder „Länge pro Dauer“?
Strecke: Kilometer, Zentimeter, Maßband. Zeit: Minute, Nenner. Geschwindigkeit: m/s, km/h und „wird berechnet“.
A2
Das Protokoll von Gruppe 3
AFB III

Gruppe 3 hat auf dem Schulhof gemessen und ihr Protokoll abgegeben. Beurteile das Protokoll: Beantworte die drei Fragen nacheinander, indem du die passende Zeile anklickst.

Klicke die gesuchte Zeile an. Mit der Tastatur: Tab zum Wandern, Enter zum Auswählen.

FortbewegungstvSprinten20 m4,0 s5,00 m/sRückwärtslaufen20 m8,0 s0,40 m/sRollerfahren30 m5,0 s6,00 m/sSeilspringen20 m16 s1,25 m/sKrabbeln20 m2,5 s8,00 m/s
Rückwärtslaufen: Hier wurde t : s gerechnet (8,0 s : 20 m = 0,40) – richtig ist 20 m : 8,0 s = 2,50 m/s. Krabbeln: 20 m : 2,5 s = 8,00 m/s ist korrekt gerechnet, aber 8 m/s = 28,8 km/h ist für Krabbeln unmöglich – vermutlich waren es 25 s (0,80 m/s). Am schnellsten war deshalb das Rollerfahren mit 6,00 m/s, obwohl Sprinten die kürzeste Zeit hat: Der Roller fuhr 30 m statt 20 m, Zeiten sind nur bei gleicher Strecke direkt vergleichbar.
Rechne jede Zeile mit v = s : t nach und rechne verdächtige Werte in km/h um – passt die Größenordnung zur Bewegung?
Falsch gerechnet: Rückwärtslaufen (t : s statt s : t). Unmöglicher Messwert: Krabbeln (28,8 km/h). Schnellste: Rollerfahren (6,00 m/s) – die Strecke war länger.
A3
Zehn Meter, fünf Zeiten
AFB I

Alle Fortbewegungsarten wurden über dieselbe Strecke von 10 m gestoppt. Entnimm den Karten die gemessenen Zeiten, berechne daraus die Geschwindigkeit und verbinde jede Fortbewegungsart mit ihrem Wert.

Der größte Wert gehört zur kürzesten Zeit. Genau ein Wert ist glatt — 1,00 m/s —, denn dort wurden für 10 m genau 10,0 s gemessen.
Rechne v = s : t mit s = 10 m, z. B. 10 m : 8,5 s ≈ 1,18 m/s, und runde auf zwei Stellen nach dem Komma.