12 11.3 Auf die Pfeile kommt es an Tempo + Richtung = Geschwindigkeit In diesem Abschnitt geht es um die Geschwindigkeit. Und da wird es knifflig, weil nämlich der Begriff Geschwindigkeit in der Physik anders verwendet wird, als im Alltag. Um den Ausdruck in der Physik richtig zu verwenden, musst du also jetzt umlernen. Diskutiert in der Klasse darüber, was man im Alltag unter Geschwindigkeit und Tempo versteht. Gibt es einen Unterschied zwischen den Begriffen? In B 11.23 siehst du Boote auf einem See. Die Pfeile geben die Bewegungsrichtung an. Die Länge der Pfeile gibt das Tempo an. Entscheide welche der Boote bewegen sich in dieselbe Richtung? Welche der Boote sind gleich schnell? In B 11.24 siehst du einen Ballwurf in einer Stroboskopaufnahme. An einigen Stellen sind Pfeile eingezeichnet. Diese zeigen die momentane Bewegungsrichtung an. Die Länge der Pfeile gibt das momentane Tempo an. Wann ist der Ball langsam, wann ist er schnell? Erkennst du einen Zusammenhang zwischen den Pfeillängen und den Abständen zwischen den einzelnen Positionen? Was passiert mit der Bewegungsrichtung während des Wurfes? B 11.24 Der Flug eines Balles im Stroboskop A 9 A 10 B 11.23 Boote auf einem See: Beim Richtungspfeil entspricht 1 cm einer Länge von 1 m/s. A 11 Im Alltag unterscheidet man nicht zwischen den Begriffen Tempo und Geschwindigkeit ( A 9 ). In der Physik haben die Begriffe Tempo und Geschwindigkeit aber eine unterschiedliche Bedeutung. Was der Unterschied ist, und warum die Unterscheidung in der Physik sehr wichtig ist, darum geht es im Folgenden. Es wird eine Zeit dauern, bis dir der Unterschied in Fleisch und Blut übergegangen ist, weil du ihn aus dem Alltag bis jetzt nicht gewohnt bist. Du musst daher ein bisschen geduldig mit dir sein! Man kann einem sich bewegenden Objekt eine Bewegungsrichtung und ein Tempo zuordnen. Nehmen wir als konkretes Beispiel Boot Nr. 9 in A 10 . Dieses bewegt sich mit 1 m/s genau nach Osten. In der Physik werden die beiden Informationen Tempo und Richtung zur Geschwindigkeit zusammengefasst und durch den Geschwindigkeitspfeil dargestellt (B 11.25). Aus der Länge des Geschwindigkeitspfeils kannst du direkt das Tempo des Objekts ablesen (B 11.26). B 11.25 In der Physik darf man nur von Geschwindigkeit sprechen, wenn auch die Richtung angegeben ist. B 11.26 Zwei Autos mit Geschwindigkeitspfeilen. Der Geschwindigkeitspfeil von Auto b ist doppelt so lange wie der von Auto a. Du kannst daher sofort aus der Abbildung herauslesen, dass Auto b doppelt so schnell unterwegs ist. Wenn du zusätzlich weißt, dass 2 cm 50 km/h entspricht, kannst du das Tempo 50 und 100 km/h herauslesen. Um die Begriffe Tempo und Geschwindigkeit nicht zu verwechseln, schreibt man immer einen kleinen Pfeil über den Buchstaben, wenn die Geschwindigkeit gemeint ist, und lässt den Pfeil weg, wenn das Tempo v gemeint ist (siehe B 11.25). Der kleine Pfeil soll dich immer daran erinnern, dass die Geschwindigkeit nicht nur das Tempo beinhaltet, sondern auch die Richtung. Weil das zu Beginn verwirrend sein kann, schauen wir uns den Unterschied zwischen Tempo und Richtung genauer an. Boot 11 und 12 in B 11.23 haben zum Beispiel dasselbe Tempo, nämlich 0,8 m/s. Beide Pfeile sind gleich lang, die Boote also gleich schnell! Sie haben Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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