Ph8 2020 21

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OPTIK

Unterrichtskozept zur Optik


Mechanik

Unterrichtskonzept zur zweidimensionalen Mechanik

Betrag der Geschwindigkeit

Merke!



Größe Beschreibung Einheit
v Betrag der Geschwindigkeit m/s (Meter pro Sekunde)
x Ort m (Meter)
Δx=s Ortsdifferenz = zurückgelegte Strecke m (Meter)
t Zeit s (Sekunde)
Δt Zeitdifferenz = benötigte Zeit s (Sekunde)
  • Messgenauigkeit
  • Einheitenumrechnung 1 m/s = 3,6 km/h
  • Schülerexperiment: Geschwindigkeiten in Schulstraße (1 Fliese ist 40cm breit) bestimmen bei fester Strecke und bei fester Zeit
  • Schülerexperiment: Wagen rollt auf Fahrbahn mit Lichtschranken
  • Video: Geschwindigkeit

Geschwindigkeitsänderung

  • Stroboskopdarstellungen mit Geschwindigkeitspfeil für gleichförmige und beschleunigte Bewegungen sowie die Geschwindigkeitsänderung Δv
  • Spiel: Autorennen
  • Aufgabe: Kugel im Luftstrahl eines Haartrockners
  • Aufgabe: Skispringer
  • Schülerexperiment: Eisenkugel rollt an Magnet vorbei und wird gefilmt

2. Newton'sches Gesetz

Beschleunigung

  • Beschleunigung: a = Δv / Δt
  • Aufgabe: Tachometer
  • Aufgabe: Sicherheitsgurt
  • 2. Newton'sches Gesetz: F = m * a
  • Berechnen und Argumentieren mit der Beschleunigung
  • Aufgabe: Sicherheitsgurt (mit Kraft und Beschleunigung)
  • Schülerexperiment: Bestimmung der Beschleunigung eines Körpers (Metronom)

Masse und Gewichtskraft

  • Masse und Gewichtskraft: Fg = m * g
  • Freier Fall
  • Schülerexperiment: Stroboskopaufnahmen von fallender Kugel

Mehrere Kräfte

  • Kräfteaddition und Kräftezerlegung
  • Schiefe Ebene
  • Schülerexperiment: Kugel/Wagen auf schiefer Ebene

Gesetzmäßigkeiten

  • Kräftegleichgewicht
  • Reibungskraft insbesondere Luftwiderstand
  • Trägheitssatz
  • Sicherheitssysteme im Auto
  • Hooke‘scher Bereich: F / s = D = konstant
  • Schülerexperiment: Dehnung-Kraft-Diagramm

Übungsmaterial