Vertiefung

Zur Orientierung

Hier geht es weiterhin um diese Zielsetzung:

Geschwindigkeiten bei Fallbewegungen untersuchen

Mit dem folgenden Applet kannst du Geschwindigkeiten bei Fallbewegungen untersuchen.

Anleitung für das Applet

• Beginne eine neue Simulation immer mit der Schaltfläche [Neu].
• Wähle dann eine Fallsituation aus. Zur Verfügung stehen hier 3 Situationen.
• Mit der Schaltfläche [Start] kannst du dann den Fall starten, mit [Stopp] auch zwischenzeitlich stoppen.
• Animiert wird, wie ein Körper sich beim Fallen in der jeweiligen Situation verhält. Parallel dazu wird ein Zeit-Weg-Diagramm der Fallbewegung erzeugt.
• Gezielt betrachtet wird der Zeitpunkt $t_0 = 4$. Der zugehörige Punkt im Zeit-Weg-Diagramm wird rot hervorgehoben. Mit dem Schieberegler $h$ kann man einen weiteren Zeitpunkt $t_0 + h$ einstellen. Auch der zugehörige Punkt zu diesem Zeitpunkt wird rot dargestellt.
• Angezeigt wird ganz oben auch die mittlere Geschwindigkeit $\overline{v} = m(t_0, t_0+h)$ im Zeitintervall $t_0 \leq t \leq t_0+h$.

Zum Herunterladen: geschwindigkeitenfallsituationen.ggb

Aufgabe 1

Die Fallsituation 3 beschreibt einen Fallschirmsprung, bei dem sich zum Zeitpunkt $t_0 = 4$ der Schirm öffnet. Kläre folgende Fragen.

• Die Simulation zeigt einen Knick im Zeit-Weg-Diagramm. Wie spürt das die fallschirmspringende Person?
• Die Simulation berücksichtigt nicht den Luftwiderstand beim freien Fall. Bei einem realen Fallschirmsprung erreicht die Person nach kurzer Zeit eine konstante Geschwindigkeit. Die ändert sich erst, wenn der Schirm geöffnet wird. Wie würde das Zeit-Weg-Diagramm aussehen, wenn man so den Luftwiderstand berücksichtigt?
• Die Simulation vereinfacht den Fallschirmsprung sehr stark. Würde man bei sehr genauem Hinschauen immer noch einen Knick im Zeit-Weg-Diagramm sehen?