Zeitnehmung: Unterschied zwischen den Versionen

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== Fahrzeit ==
 
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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 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 Zeit ganz genau wissen. Alle drei überlegen, wie man die Zeit exakter messen könnte. Auch bei Skirennen, Olympialäufen, Autorennen oder anderen Sportwettkämpfen wird die Zeit auf Zehntelsekunden präzise gemessen. Beim Übertreten der Start- und Ziellinie löst die Stoppuhr automatisch aus und gibt am Ende die Zeitdauer an. Maria hat eine Idee, wie mithilfe des micro:bit eine exakte Zeitmessung erfolgen kann.
  
 
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Image:Zn Geschichte1.JPG|Tobias läuft seine Strecke.
 
Image:Zn Geschichte1.JPG|Tobias läuft seine Strecke.
Image:Zn Geschichte2.JPG|Die Zeiten sind unterschiedlich.
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Image:Zn Geschichte3.JPG|Maria erklärt ihre Idee.
 
Image:Zn Geschichte3.JPG|Maria erklärt ihre Idee.
 
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Baue eine Rennstrecke für Spielzeugautos. Diese besitzt zwei Sensoren für die Zeitmessung. Die Sensoren erkennen, wenn ein Spielzeugauto die Start- oder Ziellinie passiert. Der micro:bit, misst die Zeitdauer, die das Auto vom Sensor am Start bis zum Sensor am Ziel benötigt. Schließe dazu die beiden Sensoren am micro:bit an.
Baue eine Rennstrecke mit zwei Sensoren, welche erkennen, wenn ein Spielzeugauto darüberfahrt.
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Der micro:bit, misst die Zeit, die das Auto vom 1. zum 2. Sensor benötigt.
 
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Schließe die beiden Sensoren an den micro:bit an. Berechne mit dem micro:bit die Geschwindigkeit deines Spielzeugautos.
 
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Der micro:bit soll die Zeit des Fahrzeuges auf der Rennstrecke anzeigen.
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Der micro:bit soll die Zeitdauer des Fahrzeuges auf der Rennstrecke anzeigen.
  
 
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Der micro:bit muss die Zeit beim Überfahren der beiden Sensoren speichern.
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Der micro:bit speichert die Zeit beim Überfahren der beiden Sensoren.
 
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Ziehe die Startzeit von der Zielzeit ab, und runde das Ergebnis auf eine gut lesbare Größe.
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Der micro:bit zeigt ein Symbol, wenn er über den ersten Sensor gefahren ist.
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=== Eckpfeiler der Programmierung ===
 
=== Eckpfeiler der Programmierung ===
  
* Das Auslösen des ersten Sensors startet das Programm.
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* Beim Passieren des Sensors am Start, beginnt das Programm zu laufen.
* Beim Überfahren des zweiten Sensors berechnet das Programm die gefahrene Zeit.
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* Beim Überfahren der Ziellinie wird der zweite Sensor ausgelöst, dadurch berechnet das Programm die gefahrene Zeit.
* Die gefahrene Zeit wird auf der LED-Marix in Millisekunden angezeigt.
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* Auf der LED-Marix wird die Fahrtdauer in Millisekunden angezeigt.
  
 
===[[Zeitnehmung_Lösung|Schritt für Schritt zur Lösung]]===
 
===[[Zeitnehmung_Lösung|Schritt für Schritt zur Lösung]]===
Hinweise zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der [[Zeitnehmung_Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]]
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Hinweise zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der [[Zeitnehmung_Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
  
 
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Stelle dein Ergebnis vor! Was kann deine Rennstrecke? Wie schnell fährt dein Spielzeugauto?  
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Kennst du weitere Möglichkeiten, die Zeit des Spielzeugautos auf einer gewissen Strecke zu bestimmen? Welche Vor- und Nachteile haben diese im Vergleich zur Rennstrecke?
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Kennst du weitere Möglichkeiten, die Zeitmessung eines Spielzeugautos auf einer Strecke umzusetzen? (zum Beispiel: Lichtschranken, Stoppuhr ...) Welche Vor- und Nachteile haben diese im Vergleich zur Rennstrecke?
 
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Das kannst du mit deinen Messensoren noch machen:
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Zusätzliche Möglichkeiten um Messsensoren einzusetzen wären:
  
 
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Erkenne 2 Autos, die nacheinander fahren und zeige an welches der beiden schneller war.
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Der micro:bit erkennt 2 Autos die nacheinander fahren und zeigt an welches der beiden Fahrzeuge schneller war.
 
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Überlege dir mit welchem Material der Kontakt beim Sensor besser hergestellt werden kann.
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Überlege dir mit welchem Material der Kontakt beim Sensor besser hergestellt werden könnte.
 
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Wie kann man die Strecke umbauen, um ein Rennen veranstalten zu können?
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Wie könnte man die Strecke umbauen, um ein Wettrennen zu veranstalten?
 
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Version vom 10. Dezember 2019, 10:13 Uhr

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 Zeit ganz genau wissen. Alle drei überlegen, wie man die Zeit exakter messen könnte. Auch bei Skirennen, Olympialäufen, Autorennen oder anderen Sportwettkämpfen wird die Zeit auf Zehntelsekunden präzise gemessen. Beim Übertreten der Start- und Ziellinie löst die Stoppuhr automatisch aus und gibt am Ende die Zeitdauer an. Maria hat eine Idee, wie mithilfe des micro:bit eine exakte Zeitmessung erfolgen kann.

Icon Aufgabenstellung

Baue eine Rennstrecke für Spielzeugautos. Diese besitzt zwei Sensoren für die Zeitmessung. Die Sensoren erkennen, wenn ein Spielzeugauto die Start- oder Ziellinie passiert. Der micro:bit, misst die Zeitdauer, die das Auto vom Sensor am Start bis zum Sensor am Ziel benötigt. Schließe dazu die beiden Sensoren am micro:bit an.


Icon Materialien

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

Icon Zeitaufwand

2 Stunden

Schwierigkeitsgrad

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Icon 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.
  • die aktuelle Zeit mit dem micro:bit abzufragen.
  • Variablen mit Werten zu belegen.
  • mit Variablen zu rechnen.

Icon Unterrichtsfächer

  • Informatik
  • Physik

Icon Tipps und Hilfestellungen

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

Erforderliche Programmierblöcke

  1. Um eine Zeit zu bestimmen, greift der micro:bit auf seine innere Uhr zu.
    Zn Laufzeit.png


  2. Der micro:bit speichert die Zeit beim Überfahren der beiden Sensoren.
    Zn Variable.png


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


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


    Zn runden.png


  5. Der micro:bit zeigt ein Symbol, wenn er den ersten Sensor passiert hat.
    Zn LEDszeigen.png


Eckpfeiler der Programmierung

  • Beim Passieren des Sensors am Start, beginnt das Programm zu laufen.
  • Beim Überfahren der Ziellinie wird der zweite Sensor ausgelöst, dadurch berechnet das Programm die gefahrene Zeit.
  • Auf der LED-Marix wird die Fahrtdauer 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.

Icon Präsentation und Reflexion

  1. Stelle dein Ergebnis vor! Beschreibe 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 Zeitmessung eines Spielzeugautos auf einer Strecke umzusetzen? (zum Beispiel: Lichtschranken, Stoppuhr ...) Welche Vor- und Nachteile haben diese im Vergleich zur Rennstrecke?

Icon Weiterentwicklung

Zusätzliche Möglichkeiten um Messsensoren einzusetzen wären:

  1. Der micro:bit erkennt 2 Autos die nacheinander fahren und zeigt an welches der beiden Fahrzeuge 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 könnte.
  5. Wie könnte man die Strecke umbauen, um ein Wettrennen zu veranstalten?

Dabei lernst du:

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