User manual

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 Bist du auch schon mal mit dem Rad oben auf einem Hügel gestanden und wusstest nicht, welche der
beiden Straßen du bergab nehmen sollst? Die steile Strecke, wo ordentlich Tempo entsteht, oder den fla-
chen Weg auf dem du zwar langsamer bist, aber dafür weiter vorankommst.
Aber stimmt das überhaupt? Rollt man auf der flachen Strecke weiter als auf der steilen Straße? Lass es
uns doch einfach ausprobieren, in einem Experiment.
Aufgabe:
l
Baue das „Modell „Schiefe Ebene“ mit dem dazugehörigen Fahrzeug auf, wie in
der Bauanleitung beschrieben.
l
Setze das Fahrzeug präzise oben in die Startposition ein, so dass es parallel zur
Rampe abwärts rollt. Messe den zurückgelegten Weg mit einem Metermaß und
trage den Wert in die Tabelle ein. Wiederhole den Vorgang noch zweimal, denn
drei Messwerte sind besser als einer.
l
Verkürze nun die Rampe auf etwa die halbe Länge, indem du einige Bausteine
entfernst. Wiederhole dann die drei Testläufe und trage auch die neuen Werte in
die Tabelle ein.
Lange Rampe Kurze Rampe
1. Wegstrecke in cm:
2. Wegstrecke in cm:
3. Wegstrecke in cm:
Bist du überrascht? Es macht (fast) kein Unterschied ob die Rampe steil oder flach ist. Was beeinflusst dann
die Rollweite? In unserem Experiment ist es die gespeicherte Lageenergie*, auch potenzielle Energie
genannt. Eine Energie die ein Körper durch seine Höhenlage hat. Das Auto oben auf der Rampe oder du mit
deinem Fahrrad auf dem Hügel. Als du hochgefahren bist, hast du Bewegungsenergie in Lageenergie umge-
wandelt. Diese bestimmte Menge an Lageenergie kannst du beim Bergabrollen wieder in Bewegungsenergie
zurückwandeln, auch kinetische Energie genannt.. Egal, ob du sie mit gleichmäßigem oder unregelmäßigem
Tempo umwandelst, du schaffst damit die gleiche
Wegstrecke.
(*Andere physikalische Effekte, mit geringem Einfluss auf das
Ergebnis, bleiben bei diesem Betrachtung außen vor.)
Schiefe Ebene