Zeitnehmung

Fahrzeit

Tobias läuft eine Strecke. Anna und Maria stoppen beide seine Zeit mit einer Stoppuhr. Am Ende zeigen beide Stoppuhren eine andere Zeit an. Tobias will aber seine genaue Zeit wissen. Alle 3 überlegen, wie man die Zeit genauer messen könnte. Auch bei Skirennen, Olympialäufern, Autorennen und bei anderen Rennarten muss die Zeit genau gemessen werden. Die Stoppuhr muss automatisch auslösen, wenn man über die Startlinie und die Ziellinie kommt. Maria hat eine Idee, wie sie mithilfe des micro:bit eine solche Strecke bauen können.

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  Tobias läuft seine Strecke.
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  Die Zeiten sind unterschiedlich.
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  Maria erklärt ihre Idee.

Aufgabenstellung

1. Baue eine Rennstrecke mit zwei Sensoren, welche erkennen, wenn ein Spielzeugauto darüberfahrt.
2. Der micro:bit, misst die Zeit, die das Auto vom 1. zum 2. Sensor benötigt.
3. Schließe die beiden Sensoren an den micro:bit an. Berechne mit dem micro:bit die Geschwindigkeit deines Spielzeugautos.

Materialien

• Karton
• Aluminiumfolie
• Doppelseitiges Klebeband
• 4 Krokodilklemmen
• Micro:bit, USB-Kabel, Batterie
• Computer

Zeitaufwand

2 Stunden

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Du solltest bereits:

• mit Karton, Schere und Klebeband sachgemäß umgehen können.
• einfache Stromkreise verstehen.

Du lernst:

• Bewegungsfördernde und bewegungshemmende Vorgänge verstehen und anwenden.
• mit den micro:bit Pins Signale aufzunehmen.
• aktuelle Zeit mit dem micro:bit abzufragen.
• Variablen mit Werten zu belegen.
• mit Variablen zu rechnen.

Unterrichtsfächer

• Informatik
• Physik

Tipps und Hilfestellungen

Der micro:bit soll die Zeit des Fahrzeuges auf der Rennstrecke anzeigen.

Erforderliche Programmierblöcke

1. Um eine Zeit zu bestimmen muss der micro:bit auf seine innere Uhr zugreifen.
   

   

   
   

2. Der micro:bit muss die Zeit beim Überfahren der beiden Sensoren speichern.
   

   

   
   

3. Über die Anschlusspins schickt der Sensor ein Signal an den micro:bit.
   

   

   
   

4. Ziehe die Startzeit von der Zielzeit ab, und runde das Ergebnis auf eine gut lesbare Größe.
   

   

   
   

   

   
   

5. Der micro:bit zeigt ein Symbol, wenn er über den ersten Sensor gefahren ist.
   

   

   
   

Eckpfeiler der Programmierung

• Das Auslösen des ersten Sensors startet das Programm.
• Beim Überfahren des zweiten Sensors berechnet das Programm die gefahrene Zeit.
• Die gefahrene Zeit wird auf der LED-Marix in Millisekunden angezeigt.

Schritt für Schritt zur Lösung

Hinweise zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der Lösungsseite zu diesem Beispiel

Präsentation und Reflexion

1. Stelle dein Ergebnis vor! Was kann deine Rennstrecke? Wie schnell fährt dein Spielzeugauto?
2. Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
3. Welche Schwierigkeiten sind aufgetreten? Wie konntest du diese beheben?
4. Erläutere, wie du den micro:bit programmiert hast! Welche Blöcke hast du verwendet?
5. Kennst du weitere Möglichkeiten, die Zeit des Spielzeugautos auf einer gewissen Strecke zu bestimmen? Welche Vor- und Nachteile haben diese im Vergleich zur Rennstrecke?

Weiterentwicklung

Das kannst du mit deinen Messensoren noch machen:

1. Erkenne 2 Autos, die nacheinander fahren und zeige an welches der beiden schneller war.
2. Verwende zwei Lichtschranken als Sensoren, um dich selbst und andere beim Laufen zu stoppen.
3. Du kannst die Zeitnehmung auch mit einem Smartphone programmieren.
4. Überlege dir mit welchem Material der Kontakt beim Sensor besser hergestellt werden kann.
5. Wie kann man die Strecke umbauen, um ein Rennen veranstalten zu können?

Dabei lernst du:

• wie man mit dem micro:bit Variablen vergleicht.
• wie man den micro:bit mit anderen Sensoren verbindet.