Allgemeines und Hilfsmittel

Es gibt sehr viele verschiedene Ausführungen von Taschenrechnern für den Schulgebrauch. Deren Tastenanordnung variiert, jedoch ist die Handhabung meist ähnlich. Im Folgenden werden einige Operationen am Beispiel des Rechners Casio fx82 angesprochen, welche du im Physikunterricht gut gebrauchen kannst.

• Vor jeder Arbeit mit dem Rechner ist dieser mit der rechten roten Taste einzuschalten (ON).
• Durch Druck auf die Taste wird die in weißer Schrift angegebene Operation ausgeführt bzw. die auf der Taste stehende Zahl eingegeben. Willst du die über der Taste in olivefarbener Schrift angegebene Operation oder Zahl erreichen, so musst du vorher die Shift-Taste (links oben im Tastenfeld) drücken.

Einstellung der wissenschaftlichen Schreibweise von Zahlen (Angabe mit Zehnerpotenzen)

• Rechner einschalten
• Mode-Taste drücken
• Taste mit der 8 drücken

Symbolische Darstellung:

Mit dieser Einstellung hast du nun stets die Darstellung von Zahlen mit Hilfe von Zehnerpotenzen, die sich bei der Berücksichtigung der Zahl der geltenden Stellen gut bewährt hat.

Berechnung der kinetischen Energie aus Masse und Geschwindigkeit

Aufgabe:
Von einem Körper der Masse m = 50 kg und der Geschwindigkeit v = 16,5 m/s ist die kinetische Energie zu berechnen.

Lösung:
Für die kinetische Energie gilt die Formel
\[{E_{kin}} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot {v^2} \Rightarrow {E_{kin}} = 0,5 \cdot 50{\rm{kg}} \cdot {\left( {16,5\frac{{\rm{m}}}{{\rm{s}}}} \right)^2} = ?\]
Einsatz des Taschenrechners:

• Rechner einschalten
• Tasten in der dargestellten Reihenfolge drücken:

• Als Ergebnis zeigt der Rechner, der sich im wissenschaftlichen Modus befindet (SCI-Modus), folgenden Wert an:

6,806250 ⁰³

Unter Berücksichtigung der gültigen Stellenzahl würde das Ergebnis lauten
\[{E_{kin}} = 6,8 \cdot {10^3}{\rm{J}}\]

Berechnung der Geschwindigkeit aus kinetischer Energie und Masse

Aufgabe:
Von einem Körper der Masse m = 68 kg und der kinetischen Energie E_kin = 1250 J ist die Geschwindigkeit zu berechnen.

Lösung:
Für die nach der Geschwindigkeit aufgelöste Formel der kinetische Energie gilt
\[{E_{kin}} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot {v^2} \Leftrightarrow {v^2} = \frac{{2 \cdot {E_{kin}}}}{m} \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{2 \cdot {E_{kin}}}}{m}}  \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{2 \cdot 1250{\rm{J}}}}{{68{\rm{kg}}}}}  = ?\]
Einsatz des Taschenrechners:

• Rechner einschalten
• Tasten in der dargestellten Reihenfolge drücken:

• Als Ergebnis zeigt der Rechner, der sich im wissenschaftlichen Modus befindet (SCI-Modus), folgenden Wert an:

6,063391⁰⁰

Unter Berücksichtigung der gültigen Stellenzahl würde das Ergebnis lauten:

v = 6,1 m/s

Berechnung des Volumens eines Würfels aus der Kantenlänge

Aufgabe:
Von einem Würfel der Kantenlänge a = 6,87 cm soll das Volumen berechnet werden.

Lösung:
Für den Zusammenhang zwischen Volumen und Kantenlänge gilt
\[V = {a^3} \Rightarrow V = {\left( {6,87{\rm{cm}}} \right)^3} = ?\]
Einsatz des Taschenrechners:

• Rechner einschalten
• Tasten in der dargestellten Reihenfolge drücken:

• Als Ergebnis zeigt der Rechner, der sich im wissenschaftlichen Modus befindet (SCI-Modus), folgenden Wert an:

3,242427 ⁰²

Unter Berücksichtigung der gültigen Stellenzahl würde das Ergebnis lauten
\[V = 3,24 \cdot {10^2}{\rm{c}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\]

Berechnung der Kantenlänge eines Würfels aus dessen Volumen

Aufgabe:
Ein Würfel hat das Volumen 100 cm³. Berechne die Kantenlänge a des Würfels.

Lösung:
Für den Zusammenhang zwischen Volumen und Kantenlänge gilt
\[V = {a^3} \Rightarrow a = \sqrt[3]{V} \Rightarrow a = \sqrt[3]{{100{\rm{c}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}}} = ?\]
Einsatz des Taschenrechners:

• Rechner einschalten
• Tasten in der dargestellten Reihenfolge drücken:

• Als Ergebnis zeigt der Rechner, der sich im wissenschaftlichen Modus befindet (SCI-Modus), folgenden Wert an:

4,641589 ⁰⁰

Unter Berücksichtigung der gültigen Stellenzahl würde das Ergebnis lauten:

a = 4,64 cm