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Anzahl der Lernziele und -inhalte mit Materialien aus der Materialdatenbank: 3
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Anzahl der Lernziele und -inhalte mit Materialien aus der Materialdatenbank: 3
Beurteilen von Bewegungsvorgängen |
LDE: Bewegungsvorgänge |
Translation, Kreisbewegung und Rotation, Oszillation |
weitere Klassifizierungen: gleich- und ungleichförmig; gerade und krummlinig |
Bezugssystem, Ortsvektor, Massepunkt |
Grundfrage der klassischen Mechanik |
vektorielle Größen |
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Anwenden kinematischer Gesetze auf Sachverhalte aus Natur, Technik und Alltag |
Strategien zur Aufgabenlösung |
gleichförmige Bewegung |
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Herleitung und experimentelle Bestätigung der Bewegungsgesetze |
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Bewegungsdiagramme |
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gleichmäßig beschleunigte Bewegung |
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Herleitung und experimentelle Bestätigung der Bewegungsgesetze |
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Vergleichen mit Messungen nach traditionellen Methoden |
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freier Fall |
Gültigkeitsbedingungen |
Wurfbewegungen |
Beispiele mit GTR ohne CAS bzw. interaktive Simulation |
senkrechter Wurf |
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waagerechter Wurf |
Superpositionsprinzip, Zerlegung des Geschwindigkeitsvektors, interaktive Simulation Differenzierung: schräger Wurf |
Bewegungsdiagramme |
Systematisierung als Schülerübung Bedeutung von Anstieg und Flächeninhalt im Diagramm |
SE |
Bestimmung von g, gleichmäßig beschleunigte Bewegung |
Anwenden der Newton‘schen Gesetze |
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Trägheitsgesetz |
Masse als Maß für die Trägheit Sicherheitseinrichtungen in Fahrzeugen, Gurtstraffer, aktive Kopfstütze, Pkw mit Anhänger, Atwood‘sche Fallmaschine |
Grundgesetz der Mechanik |
Beschleunigungs- und Bremsverhalten von Fahrzeugen |
Wechselwirkungsgesetz |
Erkundungsaufgabe: Kräfte treten paarweise auf |
Anwenden der Kenntnisse über Kraftarten |
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Gewichtskraft |
Ortsabhängigkeit |
Beschleunigungskraft |
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Reibungskraft |
Haft-, Gleit-, Rollreibung Fahrwiderstand; Bewegung in Luft Abrieb von Reifen, Kupplungen und Bremsen als Ursache von Umweltverschmutzung |
Federkraft |
SE: Bestimmung der Federkonstante |
geneigte Ebene, grafische und rechnerische Kräftezerlegung |
Zerlegung des Beschleunigungsvektors in Komponenten |
Kennen der physikalischen Größen |
Schülervortrag |
Kraftstoß |
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Impuls |
Beschränkung auf zwei Körper, eindimensional Impulserhaltungssatz Verkehrsunfall, Rangierwerk |
Übertragen der Kenntnisse der Kinematik und Dynamik auf die Rotation |
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gleichförmige Kreisbewegung
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Analogiebetrachtungen zwischen Translation und Kreisbewegung |
Radialkraft |
LDE: Radialkraftgerät SE: Radialkraft |
Drehmoment |
Drehmomentschlüssel, statische Auflagekräfte Hebelgesetz Grundgesetz der Dynamik der Rotation |
Rotationsenergie |
Rotor eines Generators, Wirbelsturm |
Anwenden der physikalischen Größe mechanische Arbeit |
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, Spezialfälle und Gültigkeitsbedingung |
Beachtung des Winkels zwischen Kraft und Weg: Schieben eines Einkaufswagens, Schrägaufzug einer Umzugsfirma, Skifahrerin bzw. Skifahrer an einem Schlepplift |
grafische Ermittlung |
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Berechnung spezieller Arten |
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Hubarbeit |
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Beschleunigungsarbeit |
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Reibungsarbeit |
Verschiebungsarbeit |
Federspannarbeit |
Verformungsarbeit |
Problemlösen durch komplexes Anwenden des Energieerhaltungssatzes |
Berechnen von Spannwegen, Wurfhöhen, Bremswegen |
physikalische Größe mechanische Energie |
Energie als gespeicherte Arbeitsfähigkeit |
Formen mechanischer Energie |
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potenzielle Energie und |
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kinetische Energie |
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Energieerhaltungssatz |
abgeschlossene und offene Systeme Perpetuum mobile |
im konservativen System, |
Strategien zur Aufgabenlösung |
im nichtkonservativen System |
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Beurteilen der Leistung und des Wirkungsgrades eines Systems |
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mittlere Leistung |
Gültigkeitsbedingung |
Momentanleistung |
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Leistung bei Drehbewegung |
Abbremsen einer rotierenden Welle, Anlaufen einer Drehmaschine |
Wirkungsgraderhöhung, Problemdiskussion Wirkungsgradberechnung unter Beachtung nichtmechanischer Energieformen |