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Betrag der Zentripetalkraft mit Bahngeschwindigkeit (Simulation mit Versuchsanleitung)
Die Simulation ermöglicht die Untersuchung des Betrags der Zentripetalkraft, die auf einen Körper wirken muss, damit er sich gleichförmig auf einer Kreisbahn bewegt, in Abhängigkeit von den relevanten Parametern.
Die Simulation ermöglicht die Untersuchung des Betrags der Zentripetalkraft, die auf einen Körper wirken muss, damit er sich gleichförmig auf einer Kreisbahn bewegt, in Abhängigkeit von den relevanten Parametern.
Betrag der Zentripetalkraft mit Winkelgeschwindigkeit (Simulation mit Versuchsanleitung)
Die Simulation ermöglicht die Untersuchung des Betrags der Zentripetalkraft, die auf einen Körper wirken muss, damit er sich gleichförmig auf einer Kreisbahn bewegt, in Abhängigkeit von den relevanten Parametern.
Die Simulation ermöglicht die Untersuchung des Betrags der Zentripetalkraft, die auf einen Körper wirken muss, damit er sich gleichförmig auf einer Kreisbahn bewegt, in Abhängigkeit von den relevanten Parametern.
Zentripetalbeschleunigung
- Bewegt sich ein Körper gleichförmig auf einer Kreisbahn, dann wird der Körper immer zum Drehzentrum hin beschleunigt; diese Beschleunigung bezeichnen wir als Zentripetalbeschleunigung \(\vec a_{\rm{ZP}}\).
- Bewegt sich ein Körper gleichförmig auf einer Kreisbahn mit dem Radius \(r\) mit der Bahngeschwindigkeit \(v\), dann wird der Körper mit der Zentripetalbeschleunigung \(\vec a_{\rm{ZP}}\) mit dem Betrag \(a_{\rm{ZP}} = {\frac{v^2}{r}}\) zum Drehzentrum hin beschleunigt.
- Bewegt sich ein Körper gleichförmig auf einer Kreisbahn mit dem Radius \(r\) mit der Winkelgeschwindigkeit \(\omega\), wird der Körper mit der Zentripetalbeschleunigung \(\vec a_{\rm{ZP}}\) mit dem Betrag \(a_{\rm{ZP}} = \omega^2 \cdot r\) zum Drehzentrum hin beschleunigt.
- Bewegt sich ein Körper gleichförmig auf einer Kreisbahn, dann wird der Körper immer zum Drehzentrum hin beschleunigt; diese Beschleunigung bezeichnen wir als Zentripetalbeschleunigung \(\vec a_{\rm{ZP}}\).
- Bewegt sich ein Körper gleichförmig auf einer Kreisbahn mit dem Radius \(r\) mit der Bahngeschwindigkeit \(v\), dann wird der Körper mit der Zentripetalbeschleunigung \(\vec a_{\rm{ZP}}\) mit dem Betrag \(a_{\rm{ZP}} = {\frac{v^2}{r}}\) zum Drehzentrum hin beschleunigt.
- Bewegt sich ein Körper gleichförmig auf einer Kreisbahn mit dem Radius \(r\) mit der Winkelgeschwindigkeit \(\omega\), wird der Körper mit der Zentripetalbeschleunigung \(\vec a_{\rm{ZP}}\) mit dem Betrag \(a_{\rm{ZP}} = \omega^2 \cdot r\) zum Drehzentrum hin beschleunigt.
Betrag der Zentripetalbeschleunigung mit Bahngeschwindigkeit (Simulation mit Versuchsanleitung)
Die Simulation ermöglicht die Untersuchung des Betrags der Zentripetalbeschleunigung, die ein Körper während einer gleichförmigen Kreisbewegung erfährt, in Abhängigkeit von den relevanten Parametern.
Die Simulation ermöglicht die Untersuchung des Betrags der Zentripetalbeschleunigung, die ein Körper während einer gleichförmigen Kreisbewegung erfährt, in Abhängigkeit von den relevanten Parametern.
Betrag der Zentripetalbeschleunigung mit Winkelgeschwindigkeit (Simulation mit Versuchsanleitung)
Die Simulation ermöglicht die Untersuchung des Betrags der Zentripetalbeschleunigung, die ein Körper während einer gleichförmigen Kreisbewegung erfährt, in Abhängigkeit von den relevanten Parametern.
Die Simulation ermöglicht die Untersuchung des Betrags der Zentripetalbeschleunigung, die ein Körper während einer gleichförmigen Kreisbewegung erfährt, in Abhängigkeit von den relevanten Parametern.
Stehende Wellen - Typen
- Stehende Wellen mit zwei festen Enden beschreiben u.a. das Schwingen von Saiten.
- Stehende Wellen mit zwei losen Enden beschreiben u.a. die Tonerzeugung von Blockflöten und offenen Orgelpfeifen
- Stehende Wellen mit einem festen und einem losen Ende beschreiben u.a. die Tonerzeugung von Panflöten und gedeckten Orgelpfeifen
- Stehende Wellen mit zwei festen Enden beschreiben u.a. das Schwingen von Saiten.
- Stehende Wellen mit zwei losen Enden beschreiben u.a. die Tonerzeugung von Blockflöten und offenen Orgelpfeifen
- Stehende Wellen mit einem festen und einem losen Ende beschreiben u.a. die Tonerzeugung von Panflöten und gedeckten Orgelpfeifen
Reflexion mit der Slinky-Feder
- Mit einer Slinky-Feder kannst du die Reflexion von Transversal- und von Longitudinalwellen an festen und an losen Enden demonstrieren.
- Mit einer Slinky-Feder kannst du die Reflexion von Transversal- und von Longitudinalwellen an festen und an losen Enden demonstrieren.
Transmission und Reflexion
- Beim Übergang einer Welle vom dünneren zum dichteren Medium läuft die ursprüngliche Welle mit kleinerer Amplitude und kleinerer Wellenlänge weiter. Zusätzlich läuft eine zweite Welle entgegen der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung mit kleinerer Amplitude, aber gleicher Wellenlänge zurück. Dabei wird ein Wellenberg zu einem Wellental und ein Wellental zu einem Wellenberg (Reflexion am festen Ende, Phasensprung von \(\pi\)).
- Beim Übergang einer Welle vom dichteren zum dünneren Medium läuft die ursprüngliche Welle mit veränderter Amplitude und größerer Wellenlänge weiter. Zusätzlich läuft eine zweite Welle entgegen der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung mit kleinerer Amplitude, aber gleicher Wellenlänge zurück. Dabei bleibt ein Wellenberg ein Wellenberg und ein Wellental ein Wellental (Reflexion am losen Ende, kein Phasensprung).
- Beim Übergang einer Welle vom dünneren zum dichteren Medium läuft die ursprüngliche Welle mit kleinerer Amplitude und kleinerer Wellenlänge weiter. Zusätzlich läuft eine zweite Welle entgegen der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung mit kleinerer Amplitude, aber gleicher Wellenlänge zurück. Dabei wird ein Wellenberg zu einem Wellental und ein Wellental zu einem Wellenberg (Reflexion am festen Ende, Phasensprung von \(\pi\)).
- Beim Übergang einer Welle vom dichteren zum dünneren Medium läuft die ursprüngliche Welle mit veränderter Amplitude und größerer Wellenlänge weiter. Zusätzlich läuft eine zweite Welle entgegen der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung mit kleinerer Amplitude, aber gleicher Wellenlänge zurück. Dabei bleibt ein Wellenberg ein Wellenberg und ein Wellental ein Wellental (Reflexion am losen Ende, kein Phasensprung).
Wurf nach oben mit Anfangshöhe
- Als Wurf nach oben mit Anfangshöhe bezeichnen wir die Bewegung eines Körpers, der aus einer Anfangshöhe \(h\) mit einer Anfangsgeschwindigkeit \(\vec v_0\) "senkrecht nach oben geworfen" wird.
- Der Körper führt dann eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit aus.
- Für die Steigzeit des Körpers gilt \(t_{\rm{S}}=\frac{v_{y,0}}{g}\), für die Wurfhöhe \({y_{\rm{S}}} = \frac{{v_{y,0}^2}}{{2 \cdot g}} + h\).
- Für die Wurfzeit des Körpers gilt \(t_{\rm{W}} = \frac{v_{y,0} + \sqrt{{v_{y,0}}^2 + 2 \cdot g \cdot h}}{g}\).
- Als Wurf nach oben mit Anfangshöhe bezeichnen wir die Bewegung eines Körpers, der aus einer Anfangshöhe \(h\) mit einer Anfangsgeschwindigkeit \(\vec v_0\) "senkrecht nach oben geworfen" wird.
- Der Körper führt dann eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit aus.
- Für die Steigzeit des Körpers gilt \(t_{\rm{S}}=\frac{v_{y,0}}{g}\), für die Wurfhöhe \({y_{\rm{S}}} = \frac{{v_{y,0}^2}}{{2 \cdot g}} + h\).
- Für die Wurfzeit des Körpers gilt \(t_{\rm{W}} = \frac{v_{y,0} + \sqrt{{v_{y,0}}^2 + 2 \cdot g \cdot h}}{g}\).
Schräger Wurf nach unten
- Als Schrägen Wurf nach unten bezeichnen wir die Bewegung eines Körpers, der aus einer Anfangshöhe \(h\) mit einer schräg nach unten gerichteten Anfangsgeschwindigkeit \(\vec v_0\) "geworfen" wird.
- Der Körper führt dann in horizontaler Richtung eine gleichförmige Bewegung und in vertikaler Richtung eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit aus.
- Für die Wurfzeit des Körpers gilt \(t_{\rm{W}} = \frac{v_{y,0} + \sqrt {{v_{y,0}}^2 + 2 \cdot g \cdot h} }{g}\). Beachte: \(v_{y,0}<0\).
- Als Schrägen Wurf nach unten bezeichnen wir die Bewegung eines Körpers, der aus einer Anfangshöhe \(h\) mit einer schräg nach unten gerichteten Anfangsgeschwindigkeit \(\vec v_0\) "geworfen" wird.
- Der Körper führt dann in horizontaler Richtung eine gleichförmige Bewegung und in vertikaler Richtung eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit aus.
- Für die Wurfzeit des Körpers gilt \(t_{\rm{W}} = \frac{v_{y,0} + \sqrt {{v_{y,0}}^2 + 2 \cdot g \cdot h} }{g}\). Beachte: \(v_{y,0}<0\).
Gleichförmige Bewegung auf der Luftkissenschiene
- Der Versuch soll den Zusammenhang zwischen Durchschnittsgeschwindigkeit und Momentangeschwindigkeit bei einer gleichförmigen Bewegung verdeutlichen
- Der Versuch soll den Zusammenhang zwischen Durchschnittsgeschwindigkeit und Momentangeschwindigkeit bei einer gleichförmigen Bewegung verdeutlichen
Gleichmäßig beschleunigte Bewegung auf der Luftkissenschiene
- Der Versuch soll zwei Verschiedene Methoden zur Ermittlung der Beschleunigung einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung ermöglichen
- Der Versuch soll zwei Verschiedene Methoden zur Ermittlung der Beschleunigung einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung ermöglichen
Betrag der Zentripetalbeschleunigung (Smartphone-Experiment mit phyphox)
- Untersuchung/Bestätigung der Abhängigkeit des Betrags der Zentripetalbeschleunigung von der Winkelgeschwindigkeit und dem Bahnradius.
- Möglichkeiten für Experimente mit Alltagsgegenständen aufzeigen.
- Untersuchung/Bestätigung der Abhängigkeit des Betrags der Zentripetalbeschleunigung von der Winkelgeschwindigkeit und dem Bahnradius.
- Möglichkeiten für Experimente mit Alltagsgegenständen aufzeigen.
Federschwingung mit Ultraschallsensor
- Bewegungsdiagramm von Federschwingungen aufnehmen
- Zusammenhänge zwischen Zeit-Orts-, Zeit-Geschwindigkeits- und Zeit-Beschleunigungs-Diagrammen veranschaulichen
- Bewegungsdiagramm von Federschwingungen aufnehmen
- Zusammenhänge zwischen Zeit-Orts-, Zeit-Geschwindigkeits- und Zeit-Beschleunigungs-Diagrammen veranschaulichen
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Zum externen WeblinkLernaufgabe: Kraftwerk Mensch
Diese Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin zum übergreifenden Thema „Verbraucherbildung“ beschäftigt sich mit dem Energiehaushalt des menschlichen Körpers und soll dazu beitragen, dass die Schülerinnen und Schüler die Funktionsweise ihres Körpers besser kennenlernen und den verantwortungsvollen Umgang mit Nahrung erlernen.
Zur Erarbeitung des Themas stehen verschiedene Material- und Hilfekarten zur Verfügung. Als Lernprodukt entsteht ein Lernplakat.
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
Diese Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin zum übergreifenden Thema „Verbraucherbildung“ beschäftigt sich mit dem Energiehaushalt des menschlichen Körpers und soll dazu beitragen, dass die Schülerinnen und Schüler die Funktionsweise ihres Körpers besser kennenlernen und den verantwortungsvollen Umgang mit Nahrung erlernen.
Zur Erarbeitung des Themas stehen verschiedene Material- und Hilfekarten zur Verfügung. Als Lernprodukt entsteht ein Lernplakat.
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Lernaufgabe: Die Kugelbahn
Diese Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin ist was zum Spielen: Anhand eines virtuellen Baukastensystems für eine Kugelbahn, können von den SuS einzelne Bahnen physikalisch und mathematisch ausgewertet werden, indem Bewegungsarten identifiziert und relevante Größen, wie Zeit, Geschwindigkeit oder Strecken berechnet werden. Darüber hinaus bietet der Kontext die Möglichkeit einer Leistungsdifferenzierung nach oben, indem SuS sogenannte Challanges erstellen und damit Anforderungen an eine zu konstruierende Kugelbahn auf mathematischem Weg lösen. Mit dieser Spannweite an Einsatzmöglichkeiten, die im folgenden Material aufgeschlüsselt werden, lässt sich der Kontext „Kugelbahn“ von Klasse 9 aufwärts bis in den Leistungskurs einsetzen.
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
Diese Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin ist was zum Spielen: Anhand eines virtuellen Baukastensystems für eine Kugelbahn, können von den SuS einzelne Bahnen physikalisch und mathematisch ausgewertet werden, indem Bewegungsarten identifiziert und relevante Größen, wie Zeit, Geschwindigkeit oder Strecken berechnet werden. Darüber hinaus bietet der Kontext die Möglichkeit einer Leistungsdifferenzierung nach oben, indem SuS sogenannte Challanges erstellen und damit Anforderungen an eine zu konstruierende Kugelbahn auf mathematischem Weg lösen. Mit dieser Spannweite an Einsatzmöglichkeiten, die im folgenden Material aufgeschlüsselt werden, lässt sich der Kontext „Kugelbahn“ von Klasse 9 aufwärts bis in den Leistungskurs einsetzen.
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Lernaufgabe: Die Kugelbahn
Diese Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin ist was zum Spielen: Anhand eines virtuellen Baukastensystems für eine Kugelbahn, können von den SuS einzelne Bahnen physikalisch und mathematisch ausgewertet werden, indem Bewegungsarten identifiziert und relevante Größen, wie Zeit, Geschwindigkeit oder Strecken berechnet werden. Darüber hinaus bietet der Kontext die Möglichkeit einer Leistungsdifferenzierung nach oben, indem SuS sogenannte Challanges erstellen und damit Anforderungen an eine zu konstruierende Kugelbahn auf mathematischem Weg lösen. Mit dieser Spannweite an Einsatzmöglichkeiten, die im folgenden Material aufgeschlüsselt werden, lässt sich der Kontext „Kugelbahn“ von Klasse 9 aufwärts bis in den Leistungskurs einsetzen.
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Diese Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin ist was zum Spielen: Anhand eines virtuellen Baukastensystems für eine Kugelbahn, können von den SuS einzelne Bahnen physikalisch und mathematisch ausgewertet werden, indem Bewegungsarten identifiziert und relevante Größen, wie Zeit, Geschwindigkeit oder Strecken berechnet werden. Darüber hinaus bietet der Kontext die Möglichkeit einer Leistungsdifferenzierung nach oben, indem SuS sogenannte Challanges erstellen und damit Anforderungen an eine zu konstruierende Kugelbahn auf mathematischem Weg lösen. Mit dieser Spannweite an Einsatzmöglichkeiten, die im folgenden Material aufgeschlüsselt werden, lässt sich der Kontext „Kugelbahn“ von Klasse 9 aufwärts bis in den Leistungskurs einsetzen.
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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.
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
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
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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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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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Zum externen WeblinkDie fliegende Flasche
Ein filmischer Beitrag von "Apollo 6" vom Wilhelm-Hittorf-Gymnasium für den LEIFIphysik-Videowettbewerb.
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