Leertaste: Start/Stopp · Pfeiltasten ←/→: Zeit schrittweise · ↑/↓: Höhe ±1 cm · in ein Diagramm klicken oder ziehen: Zeit setzen. Frühere Fahrten bleiben grau in den Diagrammen stehen.
| h (cm) | α | a (m/s²) | a / h (1/s²) | h / L | a / g |
|---|
Jede vollständige Fahrt wird eingetragen, in beide Diagramme. Messen Sie flache und steile Bretter (z. B. 5, 10, 20, 40, 70, 100 cm).
h-a-Diagramm: Wie liegen die Punkte? Was passiert mit a, wenn Sie h verdoppeln? Was zeigt die Spalte a/h?
α-a-Diagramm: Liegen die Punkte auch auf einer Geraden? Was passiert mit a, wenn Sie α verdoppeln, z. B. von 30° auf 60°?
Welche Beschleunigung erwarten Sie bei h = 100 cm, wenn das Brett senkrecht steht?
Schauen Sie das Dreieck an: Welche Winkelfunktion verbindet h, L und α? Welche Kurve kennen Sie, die so aussieht wie im α-a-Diagramm?
h-a: a ist proportional zu h: a = g · h/L, eine Gerade. Im Dreieck ist h/L = sin α (Gegenkathete durch Hypotenuse), also a = g · sin α.
α-a: Die Punkte liegen auf einem Viertel der Sinuskurve (0° bis 90°). Für kleine Winkel ist sie fast gerade, gegen 90° wird sie flach: Von 30° auf 60° wird a nicht doppelt so gross (sin 30° = 0.5, sin 60° = 0.87).
Senkrechtes Brett (α = 90°, sin α = 1): a = g = 9.81 m/s², freier Fall. Waagrechtes Brett (α = 0°): a = 0.
Am Wagen: Von der Fallbeschleunigung g wirkt nur der Teil entlang dem Brett, g · sin α. Das kleine Dreieck hat die gleiche Form wie die schiefe Ebene.