Sexl Physik 5 RG, Schulbuch

Untersuche, überlege, forsche: Geschwindigkeitsmessung 18.1 W 2 Grafische Fahrpläne sind Zeit-Weg-Diagramme von Bewegungen und sind im Eisenbahnwesen üblich. Daraus kann man ablesen, welche Geschwindigkeiten die Züge haben, wann sie einander auf der Strecke begegnen oder überholen. W 1 a) Erstelle mit den Daten von 18.1 den grafischen Fahrplan für einen Schnellzug (IC) und einen Regionalzug (REX) auf der Strecke Linz – Salzburg. W 1 b) Wo überholt der IC den REX? W 1 c) Welche mittleren Geschwindigkeiten erreichen die Züge? 18.2 LKW über 3,5 t und Busse im Fernverkehr müssen Fahrtenschreiber haben. W 1 a) Was ist ein Fahrtenschreiber? S 2 b) Erkläre, warum Fahrtenschreiber verwendet werden. 18.3 S 2 Schwimmbecken für Wettbewerbe sind 50m lang. Bei der Olympiade 1972 wurde die Zeit noch auf 1 000 stel Sekunden genau gemessen. Heute wird nur noch auf 100 stel Sekunden gemessen. Überlege, was die Gründe sein könnten. 18.4 Stelle ähnliche Überlegungen wie in Aufgabe 18.3. für andere Sportarten, z. B. den Schiabfahrtslauf und den Eisschnelllauf an. W 1 a) Recherchiere, wie die Zeitmessung bei diesen Sportarten erfolgt. S 2 b) Ist es sinnvoll, die Zeit auf Millisekunden genau anzugeben? 18.5 Voyager 1 ist eine Raumsonde der NASA zur Erforschung des äußeren Planeten- systems ( 18.2 ). Seit dem Start am 5. September 1977 bewegt sie sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 17 km/s durchs All und sendet regelmäßig Daten zur Erde. W 1 a) Lies nach, wann die Sonde am Planeten Jupiter vorbeigekommen ist. Hat sie das Sonnensystem bereits verlassen? Informiere dich auf der Website http:// voyager.jpl.nasa.gov/science/ wie weit die Sonde derzeit von der Sonne entfernt ist. W 1 b) Wie lange braucht ein Signal (Lichtgeschwindigkeit) für diese Entfernung? S 2 c) In einem Star-Trek Film (Raumschiff Voyager) strandet das fiktive Raum- schiff USS Voyager in einem fernen Bereich der Galaxis und sucht den Weg zurück zur Heimat. Wie realistisch sind derartige Szenarien? Gleichförmige und ungleichförmige Bewegung In den seltensten Fällen kann ein Auto z. B. auf der Autobahn eine konstante Ge- schwindigkeit einhalten. Vielmehr wird es manchmal langsamer, manchmal schneller fahren, eventuell kommt es sogar zum Stillstand. Außerdem gibt es auch auf Autobahnen Kurven, das heißt, die Richtung der Geschwindigkeit ändert sich, während der Tacho noch dieselbe Zahl anzeigt. Das Auto führt eine ungleichför- mige Bewegung aus. Bei einer gleichförmigen (geradlinigen) Bewegung bleiben Betrag und Richtung der Geschwindigkeit konstant . Bei einer ungleichförmigen Bewegung ändert sich die Geschwindigkeit nach Betrag oder Richtung oder nach Betrag und Richtung. Untersuche, überlege, forsche: Relativgeschwindigkeit 18.6 W 1 Du fährst mit dem Zug und gehst in einen vorderen Waggon. Deine mittlere Gehgeschwindigkeit ist 4 km/h. Der Zug hat eine Geschwindigkeit von 100 km/h. Mit welcher Geschwindigkeit bewegst du dich relativ zum Zug bzw. relativ zu den Bahngleisen? 18.7 S 2 Ein Jumbo-Jet fliegt von New York nach Wien. Die Geschwindigkeit relativ zur Luft beträgt 900 km/h. Auf den Monitoren im Passagierraum wird jedoch die Rei- segeschwindigkeit mit 1 020 km/h angegeben. Wie kann dies sein? Station (km) IC an IC ab REX an REX ab Linz (0 km) 17:32 17:04 Wels Hbf (28km) 17:43 17:45 17:26 17:27 Attnang-Puch- heim (57 km) 17:58 18:00 17:55 17:56 Vöcklabruck (63km) 18:04 18:06 18:00 18:14 Salzburg (128 km) 18:48 19:18 18.1 Fahrplanauszug ÖBB 2015/16 18.2 Voyager 1 wurde 1977 gestartet. Es ist jene Sonde, die sich am weitesten von der Erde wegbewegt hat. Heute befindet sie sich weit außerhalb des Planetensystems. Im Dezember 2016 betrug ihre Entfernung zur Sonne 136AE. Der Sender hat eine Leistung von 28 Watt. Überlege, welche Probleme sich bei der Übertragung von Nachrichten zur Erde ergeben! 18.3 Die Fluggeschwindigkeit relativ zur Erd- oberfläche wird den Fluggästen auf Monitoren als „Ground Speed“ angezeigt. 18 MECHANIK 1 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv