Experiment: Geschwindigkeit von Fahrzeugen 24.1 Du brauchst: Ein Längenmessgerät, Stoppuhr oder (falls vorhanden) Videokamera und Rechner E2 a) Entwickle eine Methode, mit der du mit Hilfe der gegebenen Geräte die Geschwindigkeit eines Radfahrers, eines Autos oder einer U-Bahn bestimmen kannst. Führe die Messungen durch und protokolliere die Ergebnisse. E3 b) Du kannst die Fahrzeuge auch filmen und aus einzelnen Bildern und den dazugehörigen Zeitangaben die Geschwindigkeiten der Fahrzeuge bestimmen. W3 c) Erstelle mittels einer Excel-Tabelle ein Weg-Zeit-Diagramm. Untersuche, überlege, forsche: Geschwindigkeitsmessung 24.1 Grafische Fahrpläne sind Weg-Zeit-Diagramme von Bewegungen und sind im Eisenbahnwesen üblich. Daraus kann man die Geschwindigkeiten der Züge ablesen und wann bzw. wo sie einander überholen bzw. begegnen. W3 a) Erstelle mit den Daten von 24.2 den grafischen Fahrplan für den Regionalzug S2 und den Railjet RJ auf der Strecke Linz – Salzburg. Wo überholt der RJ den S2? W1 b) Ermittle die mittlere Geschwindigkeit dieser Züge. S2 c) Auf der gleichen Strecke fahren Züge von privaten und öffentlichen Unternehmen. Analysiere die Gründe, die für und gegen die Privatisierung öffentlicher Verkehrsunternehmen sprechen. 24.2 LKW über 3,5 t und Busse im Fernverkehr müssen Fahrtenschreiber haben. W1 a) Erkläre den Begriff „Fahrtenschreiber“ und recherchiere, was man unter einem „digitalen Fahrtenschreiber“ versteht. S2 b) Fahrtenschreiber finden sich in LKWs und Autobussen. Untersuche die Gründe für ihren Einsatz und diskutiert dazu in der Klasse. 24.3 S2 Schwimmbecken für Wettbewerbe sind 50m lang. Bei den Olympischen Spielen 1972 wurde die Zeit noch auf 1000stel Sekunden genau gemessen. Heute wird nur noch auf 100 stel Sekunden gemessen. Erörtere die Gründe dafür. 24.4 Stelle ähnliche Überlegungen wie in Aufgabe 24.3. für andere Sportarten, z. B. den Schiabfahrtslauf und den Eisschnelllauf, an. W1 a) Recherchiere, wie die Zeitmessung bei diesen Sportarten erfolgt. S3 b) Ist es sinnvoll, die Zeit auf Millisekunden genau anzugeben? Begründe deine Antwort. Gleichförmige und ungleichförmige Bewegung In den seltensten Fällen kann ein Auto eine konstante Geschwindigkeit 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 ungleichförmige 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 24.5 W1 Du fährst mit dem Zug und gehst in einen vorderen Waggon. Deine mittlere Gehgeschwindigkeit ist 4 km/h. Der Zug hat eine Geschwindigkeit von 100km/h. Bestimme die Geschwindigkeit, mit der du dich relativ zum Zug bzw. relativ zu den Bahngleisen bewegst. 24.6 S2 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 Reisegeschwindigkeit mit 1020km/h angegeben. Wie kann dies sein? Begründe deine Antwort. 24.1 Die Messgenauigkeit bei Radargeräten wird für Geschwindigkeiten bis 100 km/h mit 3 km/h angegeben, für Geschwindigkeiten über 100 km/h beträgt sie 3 % des angezeigten Wertes. 24.2 Fahrplanauszug 2024 Regionalzug S2 an Regionalzug S2 ab RJ 640 an RJ 640 ab Linz (0 km) 12:00 12:30 Wels Hbf (28 km) 12:22 12:23 12:44 12:46 Attnang- Puchheim (57 km) 12:50 12:51 12:59 13:01 Vöcklabruck (63 km) 12:55 13:19 13:05 13:07 Salzburg (128 km) 14:26 13:49 24.3 Die Fluggeschwindigkeit relativ zur Erdoberfläche wird den Fluggästen auf Monitoren als „Ground Speed“ angezeigt. 24 Mechanik I 2 Geschwindigkeit und Beschleunigung Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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