E-Phase: Bewegungen, Kräfte, Erhaltungssätze

Einführung

Beginnend mit der mathematischen Beschreibung von Bewegungen erforschen Sie, welche Ursachen die verschiedenen Bewegungsformen haben und welche grundlegenden Prinzipien wie die Impuls- und die Energieerhaltung sich dahinter verbergen.

Kinematik


Waagerechter Wurf

Für die heutige Stunde brauchen Sie:

  1. Handversuch "Fallende Münzen"
  2. Demonstrationsversuch "Fallende Dartscheibe"
  3. Ihr Physikbuch auf Seite 58

Führen Sie das Experiment "Fallende Münzen" durch.

Überlegen Sie:

  • Was lässt sich über die Fallzeit beider Münzen sagen?

Beobachten Sie das Experiment "Fallende Dartscheibe".

Überlegen Sie:

  • Warum wird die fallende Scheibe immer vom Dartpfeil getroffen?

Lesen Sie die Lektion im Physikbuch: „Waagerechter Wurf Seite 58“

Notieren Sie in Ihrem Heft:

  • Welche drei Beschreibungen gibt es bei den drei Beobachtern?
  • Beschreiben Sie die Koordinaten der Wurfbahn.
  • Beschreiben Sie die Gechwindigkeitsvektoren längs der Wurfbahn.
  • Wie groß ist die Wurfweite?

Erhaltungssätze


Energieerhaltung - eine Wiederholung

Für die heutige Stunde brauchen Sie:

  1. Informationsmaterial auf LeifiPhysik (Erhaltungssätze und Stöße)

Lesen Sie die Lektion auf LeifiPhysik: „Grundwissen: Arbeit aus Energietransfer“

  1. Notieren Sie in Ihrem Heft:

    • Wie ist die Arbeit W definiert?
    • Wann ist die Arbeit W positiv und wann negativ?
  2. Bearbeiten Sie die Aufgabe „Dehnungsarbeit“ und die Aufgabe „Beschleunigungsarbeit“

Lesen Sie die Lektion auf LeifiPhysik: „Grundwissen: Energie und Energieerhaltungssatz“

  1. Notieren Sie in Ihrem Heft:

    • Die drei bekannten Energieformen und Ihre Formeln
    • Wie lautet der Energieerhaltungssatz?
  2. Bearbeiten Sie die Aufgabe „Federpendel“.

  3. Bearbeiten Sie das Quiz Energie und Energieumwandlung und notieren Sie Ihre Lieblingsfrage und die zugehörige Antwort im Heft.

Impulserhaltung

Für die heutige Stunde brauchen Sie:

  1. Informationsmaterial auf LeifiPhysik (Erhaltungssätze und Stöße)
  2. Arbeitsblatt AB71: "Gwen Stacys Tod"

Lesen Sie die Lektion auf LeifiPhysik: „Grundwissen: Impuls und Impulserhaltungssatz“

Notieren Sie in Ihrem Heft:

  • Warum sind beide Varianten (Variante 1 und Variante 2) im Beispiel mit dem Newton-Pendel denkbar?
  • Wie wurde der Impulserhaltungssatz aus dem 3. NEWTON'schen Axiom bei einem eindimensionalen Stoß hergeleitet?
  • Wie ist der Impuls p definiert und was ist seine Einheit?

Lesen Sie die Lektion auf LeifiPhysik: „Grundwissen: Kraftstoß“

Notieren Sie in Ihrem Heft:

  • Beschreiben Sie was mit dem Impuls passiert, wenn eine Kraft wirkt?
  • Wie ist der Kraftstoß definiert?
  • Welchen Einfluss hat die Zeit bei einem Abbremsvorgang auf die Kraft? Was hat das mit dem Impuls zu tun?

Lesen Sie das Arbeitsblatt mit dem Spider-Man AB71: "Gwen Stacys Tod"

Überlegen Sie für die anschließende Diskussion:

  • Warum überlebt Gwen Stacy in der Episode aus 1973 den Sturz trotz Rettung durch Spider-Man nicht?
  • Hat Green Goblin Recht?
  • Von welchen Faktoren (physikalischen Größen) hängt die Überlebenschance ab?

Zentraler vollkommen unelastischer und vollkommen elastischer Stoß

Für die heutige Stunde brauchen Sie:

  1. Informationsmaterial auf LeifiPhysik (zentraler vollkommen unelastischer Stoß)
  2. Informationsmaterial auf LeifiPhysik (zentraler elastischer Stoß)
  3. Experimentierschienen mit Wagons und iPads für die Videoanalyse

Lesen Sie die Lektion zentraler vollkommen unelastischer Stoß auf LeifiPhysik.

In Ihrem Heft:

  • Schreiben Sie die Formeln für die Gesamtgeschwindigkeit nach dem Stoß v' und die bei dem Stoß umgewandelte Energie \DeltaU und die Ausgangsvoraussetzungen: die Impulserhaltung und die Energieerhaltung auf.
  • Da hie Herleitung nicht schwierig ist, versuchen Sie als freiwilligie Vertiefung die Formeln herzuleiten.
  • Welche Sonderfälle werden bei dem Stoß behandelt?

Lesen Sie die Lektion zentraler elastischer Stoß auf LeifiPhysik.

In Ihrem Heft:

  • Schreiben Sie die Formeln für die beiden Geschwindigkeiten nach dem Stoß v'_1 v'_2 auf. – Notieren Sie die Lösungen für die drei Sonderfälle.

Quiz auf LeifiPhysik

Führen Sie ein Experiment zum zentralen vollkommen unelastischen Stoß.

In Ihrem Heft:

  • Konzipieren Sie ein Experiment und werten Sie es aus. Hier können Sie im Experiment, einen der Sonderfälle aus dem Theorieteil nachstellen.
  • Überprüfen Sie dabei die Vorhersage der Theorie auf Ihre Anwendbarkeit.

Führen Sie ein Experiment zum zentralen elastischen Stoß.

In Ihrem Heft:

  • Konzipieren Sie ein Experiment und werten Sie es aus. Hier können Sie im Experiment, einen der Sonderfälle aus dem Theorieteil nachstellen.
  • Überprüfen Sie dabei die theoretische Vorhersagen.

Fragen, Rechenaufgaben und kleine Projekte zur Impulserhaltung

Für die heutige Doppelstunde brauchen Sie

  1. Reader "Impuls - Big Bang" von M. Apolin
  2. Zwei Billiardkugeln
  3. Münzen
  4. iPads
  5. Basketball und Tennisball (vielleicht)

GRUPPE A und GRUPPE D

Lesen Sie die Lektion 9.2 zum Thema "Meteoriten, Leitplanken, Skispringen - inelastischer Stoß"

In Ihrem Heft:

  • Bearbeiten Sie die Aufgaben F5-F8. Teilen Sie die Aufgaben untereinander auf, damit Sie rechtzeitig fertig werden.

mit iPad (Keynote, oder Fotos von Skizzen und Handgeschriebenen) oder direkt im Heft:

  • Bereiten Sie eine Präsentation zu Ihrem Themenbereich, die nicht länger als 10 Minuten dauert. Wählen Sie dazu Beispiele, die Sie am interessantesten fanden aus.

GRUPPE B und GRUPPE E

Lesen Sie die Lektion 9.3 zum Thema "Billard, Fußball, Münzencrash - elastischer Stoß"

In Ihrem Heft

  • Bearbeiten Sie die Aufgaben F9-F12. Teilen Sie die Aufgaben untereinander auf, damit Sie rechtzeitig fertig werden.

Experimente

  • Filmen Sie Stoßexperimente mit zwei Biliardkugeln und oder zwei Münzen und werten Sie diese nach Möglichkeit aus.
  • Führen Sie das Experiment "Impulskanone" mit einem Basketball und einem Tennisball auf dem Schulhof durch und filmen sie es.

mit iPad oder im Heft

  • Bereiten Sie eine Präsentation zu Ihrem Themenbereich, die nicht länger als 10 Minuten dauert.

GRUPPE C und GRUPPE F

Lesen Sie die Lektion 9.4 zum Thema "Fliegen, Raketen, Tintenfische - Der Kraftstoß"

In Ihrem Heft

  • Bearbeiten Sie die Aufgaben F13-F16. Teilen Sie die Aufgaben untereinander auf, damit Sie rechtzeitig fertig werden.

mit iPad oder im Heft

  • Bereiten Sie eine Präsentation zu Ihrem Themenbereich, die nicht länger als 10 Minuten dauert.

Aufgabenworkshop

Für die heutige Doppelstunde brauchen Sie

  1. das Physikbuch S.94

In Ihrem Heft

  • A4 Einsenbahnwagen, A5 Pendelkörper, A7 Impulsübergabe, A8 Kreisverkehr,

THEMEN DER E-PHASE: Dynamik, Kinematik, Erhaltungssätze