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Unterrichtsmodul: Geschwindigkeitsmessung im Straßenverkehr
Im vorliegenden Unterrichtsmodul der iMINT-Akademie Berlin für die Jahrgangsstufe 9/10 ist der Kontext bestens geeignet, einen entscheidenden Beitrag zur fächerübergreifenden Kompetenzentwicklung "Mobilitätsbildung und Verkehrserziehung" zu leisten. Mit dem Material wird versucht, die verschiedenen Möglichkeiten zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen durch die Polizei abzubilden. Der Schwerpunkt liegt dabei einerseits auf der Durchführung verschiedener Experimente aber auch in der Einschätzung der Messmethoden sowie im Umgang mit interaktiven und digitalen Medien.
Dieses OER-Material und weiteres Material der iMINT-Akademie Berlin gibt es unter:
https://bildungsserver.berlin-brandenburg.de/unterricht/faecher/mathematik-naturwissenschaften/mint/i-mint-akademie/weiterfuehrende-schulen/fachset-physik-1
Im vorliegenden Unterrichtsmodul der iMINT-Akademie Berlin für die Jahrgangsstufe 9/10 ist der Kontext bestens geeignet, einen entscheidenden Beitrag zur fächerübergreifenden Kompetenzentwicklung "Mobilitätsbildung und Verkehrserziehung" zu leisten. Mit dem Material wird versucht, die verschiedenen Möglichkeiten zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen durch die Polizei abzubilden. Der Schwerpunkt liegt dabei einerseits auf der Durchführung verschiedener Experimente aber auch in der Einschätzung der Messmethoden sowie im Umgang mit interaktiven und digitalen Medien.
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Lernaufgabe: Lebensretter Knautschzone
Die Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin besteht aus einer Gruppenarbeit mit vier Lernstationen. Die Lernenden simulieren Crashtests, sammeln mit Hilfe ihrer Smartphones Daten und fertigen Videos an. Aus den gewonnenen Daten sollen sie verschiedene Strategien zur Erhöhung der passiven Sicherheit moderner Autos entwickeln. Sie werten Statistiken, Diagramme, Fachtexte und Videos aus. Es stehen verschiedene Übungsmöglichkeiten und ergänzende Materialien zur Verfügung. Die Gruppen sollen ein Portfolio erstellen und ihren Arbeitsprozess und Lernfortschritt selber mit Hilfe eines Fragebogens selber einschätzen.
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Die Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin besteht aus einer Gruppenarbeit mit vier Lernstationen. Die Lernenden simulieren Crashtests, sammeln mit Hilfe ihrer Smartphones Daten und fertigen Videos an. Aus den gewonnenen Daten sollen sie verschiedene Strategien zur Erhöhung der passiven Sicherheit moderner Autos entwickeln. Sie werten Statistiken, Diagramme, Fachtexte und Videos aus. Es stehen verschiedene Übungsmöglichkeiten und ergänzende Materialien zur Verfügung. Die Gruppen sollen ein Portfolio erstellen und ihren Arbeitsprozess und Lernfortschritt selber mit Hilfe eines Fragebogens selber einschätzen.
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Lernaufgabe: Lebensretter Knautschzone
Die Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin besteht aus einer Gruppenarbeit mit vier Lernstationen. Die Lernenden simulieren Crashtests, sammeln mit Hilfe ihrer Smartphones Daten und fertigen Videos an. Aus den gewonnenen Daten sollen sie verschiedene Strategien zur Erhöhung der passiven Sicherheit moderner Autos entwickeln. Sie werten Statistiken, Diagramme, Fachtexte und Videos aus. Es stehen verschiedene Übungsmöglichkeiten und ergänzende Materialien zur Verfügung. Die Gruppen sollen ein Portfolio erstellen und ihren Arbeitsprozess und Lernfortschritt selber mit Hilfe eines Fragebogens selber einschätzen.
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Die Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin besteht aus einer Gruppenarbeit mit vier Lernstationen. Die Lernenden simulieren Crashtests, sammeln mit Hilfe ihrer Smartphones Daten und fertigen Videos an. Aus den gewonnenen Daten sollen sie verschiedene Strategien zur Erhöhung der passiven Sicherheit moderner Autos entwickeln. Sie werten Statistiken, Diagramme, Fachtexte und Videos aus. Es stehen verschiedene Übungsmöglichkeiten und ergänzende Materialien zur Verfügung. Die Gruppen sollen ein Portfolio erstellen und ihren Arbeitsprozess und Lernfortschritt selber mit Hilfe eines Fragebogens selber einschätzen.
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Überlagerung von Wellen - Interaktive Lerneinheit von Claus Wolfseher
In der interaktiven Lerneinheit werden Superposition, Interferenz, Phasenverschiebung und Gangunterschied von Wellen sowie Doppelspalt und optisches Gitter in veranschaulichenden Animationen dargestellt.
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Zum externen WeblinkWarum fliegen Flugzeuge?
In seiner Reihe "warum?" geht der SWR der Frage nach, warum Flugzeuge fliegen. Von der Geschichte des Fliegens bis zur Steuereung eines virtuellen Windkanals ist hier alles zum Thema "Fliegen" zu finden.
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Zum externen WeblinkVerschiedene Manometer
Der Druck eines Mediums kann mit Hilfe eines Manometers bestimmt werden. Hier werden einige vorgestellt.
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Zum externen Weblink3. Platz LEIFIphysik: Der König und die goldene Krone
Ein filmischer Beitrag von "Die Bäume" vom Gymnasium Dresden-Klotzsche für den LEIFIphysik-Videowettbewerb.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkDas EI UND DIE FLASCHE
Ein filmischer Beitrag von "The smart rabbits" vom Heinitz Gymnasium für den LEIFIphysik-Videowettbewerb. Der zweite Versuch (ab 2:34) veranschaulicht die Rotationsenergie.
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Zum externen WeblinkDas EI UND DIE FLASCHE
Ein filmischer Beitrag von "The smart rabbits" vom Heinitz Gymnasium für den LEIFIphysik-Videowettbewerb.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkDie fliegende Flasche
Ein filmischer Beitrag von "Apollo 6" vom Wilhelm-Hittorf-Gymnasium für den LEIFIphysik-Videowettbewerb.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkWirkung von Kräften
Ein filmischer Beitrag von "Kraftfutter" vom Kopernikus- Gymnasium Blankenfelde für den LEIFIphysik-Videowettbewerb.
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Zum externen WeblinkFlammende Töne - Das Rubens'sche Flammenrohr
Ein filmischer Beitrag von "Flammenmusiker" vom Feodor-Lynen-Gymnasium Planegg für den LEIFIphysik-Videowettbewerb.
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Zum externen WeblinkRaumfahrer.net
Nachrichten und Aktuelles rund um das Thema Raumfahrt.
Raumfahrer.net ist eine Publikation des gemeinnützigen Raumfahrer Net e.V.
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Warum herrscht auf der ISS Schwerelosigkeit?
Ein Erklärvideo vom Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum, dass deutlich macht, warum sich Astronauten auf der ISS schwerelos fühlen können.
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Zum externen WeblinkTabellen und Diagramme
Aus einem einfachen Experiment werden eine t-s-Wertetabelle, ein t-s-Diagramm und ein t-v-Diagramm entwickelt
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Zum externen WeblinkInteraktive Wellenmaschine
Die interaktive Wellenmaschine ermöglicht das selbstständige Erkunden vielfältiger Phänomene an Seilwellen. Dabei können Parameter wie die Eigenschaften der Enden, Kopplungsparameter und Massenbelegung variiert werden. Auch eine Schwingung in zwei unterschiedlichen Medien kann realisiert werden.
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Zum externen WeblinkEnergieumwandlung
Die auch für Tablets geeignete Simulation zeigt anschaulich verschiedene Umwandlungen zwischen Energieformen. Dabei kann eingestellt werden, ob Wärmeverluste auftreten oder nicht.
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Zum externen WeblinkWechselwirkung ungleich Gleichgewicht
- Wechselwirkungskräfte und Kräftegleichgewicht dürfen nicht verwechselt werden.
- Wechselwirkungskräfte greifen immer an zwei unterschiedlichen Körpern an, Kräfte im Gleichgewicht an einem einzigen Körper.
- Wechselwirkungskräfte treten immer auf, ein Kräftegleichgewicht kann nur vorliegen, muss aber nicht.
- Wechselwirkungskräfte und Kräftegleichgewicht dürfen nicht verwechselt werden.
- Wechselwirkungskräfte greifen immer an zwei unterschiedlichen Körpern an, Kräfte im Gleichgewicht an einem einzigen Körper.
- Wechselwirkungskräfte treten immer auf, ein Kräftegleichgewicht kann nur vorliegen, muss aber nicht.
Wellen
- Wellen treten in verschiedensten Formen auf: Wasserwellen, Schallwellen, elektromagnetische Wellen
- Eine Welle ist eine räumliche und zeitliche Zustandsänderung physikalischer Größen, die meist nach bestimmten periodischen Gesetzmäßigkeiten erfolgt.
- Die Ausbreitung einer Welle ist ein Energietransport, aber kein Materialtransport.
- Wellen treten in verschiedensten Formen auf: Wasserwellen, Schallwellen, elektromagnetische Wellen
- Eine Welle ist eine räumliche und zeitliche Zustandsänderung physikalischer Größen, die meist nach bestimmten periodischen Gesetzmäßigkeiten erfolgt.
- Die Ausbreitung einer Welle ist ein Energietransport, aber kein Materialtransport.
Ablesen von Kraftmessern
- Verschiedene Kraftmesser haben einen unterschiedlichen Vollausschlag, z.B. 1N, 2,5N oder 5N.
- Beachte beim Ablesen von Kraftmessern, welche Kraft ein farblich markierter Abschnitt darstellt.
- Verschiedene Kraftmesser haben einen unterschiedlichen Vollausschlag, z.B. 1N, 2,5N oder 5N.
- Beachte beim Ablesen von Kraftmessern, welche Kraft ein farblich markierter Abschnitt darstellt.
Federpendel
- Ein horizontal bewegliches Federpendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und einer Feder mit der Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = \hat{x} \cdot \cos \left( {{\omega} \cdot t} \right)\) mit \({\omega} = \sqrt {\frac{D}{m}}\)
- Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\,\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{D}}\); sie ist insbesondere unabhängig von der Amplitude \(\hat{x} \) der Schwingung.
- Ein horizontal bewegliches Federpendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und einer Feder mit der Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = \hat{x} \cdot \cos \left( {{\omega} \cdot t} \right)\) mit \({\omega} = \sqrt {\frac{D}{m}}\)
- Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\,\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{D}}\); sie ist insbesondere unabhängig von der Amplitude \(\hat{x} \) der Schwingung.
Charakterisierung der gleichförmigen Bewegung
- Bei gleichförmiger Bewegung wird in doppelter Zeit die doppelte Strecke zurückgelegt usw.
- Der Zeit-Weg-Graph einer gleichförmigen Bewegung ist eine Ursprungsgerade
- Es gilt \(s=v\cdot t\)
- Bei gleichförmiger Bewegung wird in doppelter Zeit die doppelte Strecke zurückgelegt usw.
- Der Zeit-Weg-Graph einer gleichförmigen Bewegung ist eine Ursprungsgerade
- Es gilt \(s=v\cdot t\)
Geschwindigkeit bei gleichförmiger Bewegung
- Die Geschwindigkeit einer gleichförmigen Bewegung ist konstant.
- Für die Geschwindigkeit einer gleichförmigen Bewegung gilt \(v=\frac{s}{t}\)
- Die Einheit der Geschwindigkeit ist \([v]=1\,\rm{\frac{m}{s}}\)
- Die Geschwindigkeit einer gleichförmigen Bewegung ist konstant.
- Für die Geschwindigkeit einer gleichförmigen Bewegung gilt \(v=\frac{s}{t}\)
- Die Einheit der Geschwindigkeit ist \([v]=1\,\rm{\frac{m}{s}}\)
Mittlere Geschwindigkeit
- Bei nicht gleichförmigen Bewegungen kann man die mittlere Geschwindigkeit (Durchschnittsgeschwindigkeit) angeben.
- Für die mittlere Geschwindigkeit \(\bar{v}\) in einer Zeitspanne \(t\) gilt: \(\bar{v}=\frac{s}{t}\)
- Bei nicht gleichförmigen Bewegungen kann man die mittlere Geschwindigkeit (Durchschnittsgeschwindigkeit) angeben.
- Für die mittlere Geschwindigkeit \(\bar{v}\) in einer Zeitspanne \(t\) gilt: \(\bar{v}=\frac{s}{t}\)