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Fadenpendel (Smartphone-Experiment mit phyphox)
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Bewegung eines Fadenpendels untersuchen. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Periodendauer \(T\) bzw. die Frequenz \(f\) des Fadenpendels. So kannst du untersuchen, ob und wie die Periodendauer von
- der Anfangsauslenkung \(x_0\)
- der Fadenlänge \(l\)
- der Masse \(m\) des Pendelkörpers
und eventuell noch anderen Größen abhängt.
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Bewegung eines Fadenpendels untersuchen. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Periodendauer \(T\) bzw. die Frequenz \(f\) des Fadenpendels. So kannst du untersuchen, ob und wie die Periodendauer von
- der Anfangsauslenkung \(x_0\)
- der Fadenlänge \(l\)
- der Masse \(m\) des Pendelkörpers
und eventuell noch anderen Größen abhängt.
Feder-Schwere-Pendel für Experten (Smartphone-Experiment mit phyphox)
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Abhängigkeit der Schwingungsdauer \(T\) von der Masse \(m\) des Pendelkörpers und der Federkonstanten \(D\) eines Feder-Schwere-Pendels experimentell entwickeln. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Schwingungsdauer \(T\) bzw. die Frequenz \(f\).
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Abhängigkeit der Schwingungsdauer \(T\) von der Masse \(m\) des Pendelkörpers und der Federkonstanten \(D\) eines Feder-Schwere-Pendels experimentell entwickeln. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Schwingungsdauer \(T\) bzw. die Frequenz \(f\).
Fadenpendel für Fortgeschrittene (Smartphone-Experiment mit phyphox)
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause den Zusammenhang \(T = 2 \cdot \pi \cdot \sqrt {\frac{l}{g}} \) zwischen der Schwingungsdauer \(T\), der Fadenlänge \(l\) und dem Ortsfaktor \(g\) experimentell bestätigen. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Schwingungsdauer \(T\) bzw. die Frequenz \(f\).
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause den Zusammenhang \(T = 2 \cdot \pi \cdot \sqrt {\frac{l}{g}} \) zwischen der Schwingungsdauer \(T\), der Fadenlänge \(l\) und dem Ortsfaktor \(g\) experimentell bestätigen. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Schwingungsdauer \(T\) bzw. die Frequenz \(f\).
Fadenpendel für Experten (Smartphone-Experiment mit phyphox)
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Abhängigkeit der Schwingungsdauer \(T\) von der Fadenlänge \(l\) eines Fadenpendels experimentell entwickeln. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Schwingungsdauer \(T\) bzw. die Frequenz \(f\).
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Abhängigkeit der Schwingungsdauer \(T\) von der Fadenlänge \(l\) eines Fadenpendels experimentell entwickeln. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Schwingungsdauer \(T\) bzw. die Frequenz \(f\).
Gleichförmige Bewegung (Smartphone-Experiment mit phyphox)
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause Bewegungen z.B. gleichförmige Bewegungen von Körpern untersuchen. Die App auf deinem Smartphone zeigt dir dazu Diagramme, in denen der zurückgelegte Weg \(s\) und die Geschwindigkeit \(v\) des Körpers in Abhängigkeit von der Zeit \(t \) dargestellt sind. So kannst du untersuchen, wie sich diese beiden Diagramme für verschiedene gleichförmige Bewegungen verändern.
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause Bewegungen z.B. gleichförmige Bewegungen von Körpern untersuchen. Die App auf deinem Smartphone zeigt dir dazu Diagramme, in denen der zurückgelegte Weg \(s\) und die Geschwindigkeit \(v\) des Körpers in Abhängigkeit von der Zeit \(t \) dargestellt sind. So kannst du untersuchen, wie sich diese beiden Diagramme für verschiedene gleichförmige Bewegungen verändern.
Gleichmäßig beschleunigte Bewegung (Smartphone-Experiment mit phyphox)
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause Bewegungen z.B. gleichmäßig beschleunigte Bewegungen von Körpern untersuchen. Die App auf deinem Smartphone zeigt dir dazu Diagramme, in denen der zurückgelegte Weg \(s\) und die Geschwindigkeit \(v\) des Körpers in Abhängigkeit von der Zeit \(t \) dargestellt sind. So kannst du untersuchen, wie sich diese beiden Diagramme für verschiedene gleichmäßig beschleunigte Bewegungen verändern.
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause Bewegungen z.B. gleichmäßig beschleunigte Bewegungen von Körpern untersuchen. Die App auf deinem Smartphone zeigt dir dazu Diagramme, in denen der zurückgelegte Weg \(s\) und die Geschwindigkeit \(v\) des Körpers in Abhängigkeit von der Zeit \(t \) dargestellt sind. So kannst du untersuchen, wie sich diese beiden Diagramme für verschiedene gleichmäßig beschleunigte Bewegungen verändern.
Freier Fall (Smartphone-Experiment mit phyphox)
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Fallbeschleunigung bestimmen. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Zeitspanne \(t\), die ein Körper für den Fall aus einer bestimmten Höhe \(h\) benötigt. Hieraus lässt sich dann die Fallbeschleunigung \(g\) berechnen.
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Fallbeschleunigung bestimmen. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Zeitspanne \(t\), die ein Körper für den Fall aus einer bestimmten Höhe \(h\) benötigt. Hieraus lässt sich dann die Fallbeschleunigung \(g\) berechnen.
Freier Fall für Fortgeschrittene (Smartphone-Experiment mit phyphox)
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Fallbeschleunigung bestimmen. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Zeitspanne \(t\), die ein Körper für den Fall aus einer bestimmten Höhe \(h\) benötigt. Hieraus lässt sich dann die Fallbeschleunigung \(g\) berechnen.
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Fallbeschleunigung bestimmen. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Zeitspanne \(t\), die ein Körper für den Fall aus einer bestimmten Höhe \(h\) benötigt. Hieraus lässt sich dann die Fallbeschleunigung \(g\) berechnen.
Freier Fall für Experten (Smartphone-Experiment mit phyphox)
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause den freien Fall untersuchen und die Fallbeschleunigung bestimmen. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Zeitspanne \(t\), die ein Körper für den Fall aus einer bestimmten Höhe \(h\) benötigt. Hieraus lässt sich dann die Fallbeschleunigung \(g\) berechnen.
Mit deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause den freien Fall untersuchen und die Fallbeschleunigung bestimmen. Die App auf deinem Smartphone bestimmt dabei die Zeitspanne \(t\), die ein Körper für den Fall aus einer bestimmten Höhe \(h\) benötigt. Hieraus lässt sich dann die Fallbeschleunigung \(g\) berechnen.
Kreisbahn einer rotierenden Masse
- Veranschaulichung des Zusammenhangs von Winkelgeschwindigkeit und Bahnradius bei konstanter Zentripetalkraft.
- Übertrag der qualitativen Versuchsergebnisse auf Anwendungen wie Kurvenfahrt oder Satellitenbahn.
- Veranschaulichung des Zusammenhangs von Winkelgeschwindigkeit und Bahnradius bei konstanter Zentripetalkraft.
- Übertrag der qualitativen Versuchsergebnisse auf Anwendungen wie Kurvenfahrt oder Satellitenbahn.
Druckwaage
- Einführung des Druckbegriffes über den Quotienten von Kraft und Masse.
Gezeiten
- Den Wechsel von einem Niedrigwasser zum nächsten nennt man Tide.
- Die Dauer einer Tide beträgt ca. 12 Stunden und 25 Minuten. Deswegen verschiebt sich die Ebbe bzw. die Flut von Tag zu Tag um 50 Minuten.
- Der Mond und die Kreisbewegung der Erde um das Baryzentrum sind maßgeblich für Ebbe und Flut verantwortlich
- Den Wechsel von einem Niedrigwasser zum nächsten nennt man Tide.
- Die Dauer einer Tide beträgt ca. 12 Stunden und 25 Minuten. Deswegen verschiebt sich die Ebbe bzw. die Flut von Tag zu Tag um 50 Minuten.
- Der Mond und die Kreisbewegung der Erde um das Baryzentrum sind maßgeblich für Ebbe und Flut verantwortlich
Feder-Schwere-Pendel
- Ein Feder-Schwere-Pendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und einer Feder mit der Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(y(t) = \hat{y} \cdot \cos \left( {{\omega} \cdot t} \right)\) 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 \(\hat{y} \) der Schwingung und dem Ortsfaktor \(g\).
- Ein Feder-Schwere-Pendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und einer Feder mit der Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(y(t) = \hat{y} \cdot \cos \left( {{\omega} \cdot t} \right)\) 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 \(\hat{y} \) der Schwingung und dem Ortsfaktor \(g\).
Einseitiger Hebel und Drehmoment
- Beim einseitigen Hebel greifen Kräfte nur auf eine Seite der Drehachse an, z.B. am Unterarm oder an einem Schraubenschlüssel.
- Ein einseitiger Hebel ist im Gleichgewicht, wenn die Summe der Produkte \(F\cdot a\) aller wirkenden Kräfte gleich null ist.
- Das Produkt aus Kraft \(F\) und Hebelarm \(a\) wird auch als Drehmoment \(M\) bezeichnet: \(M=F\cdot a\).
- Beim einseitigen Hebel greifen Kräfte nur auf eine Seite der Drehachse an, z.B. am Unterarm oder an einem Schraubenschlüssel.
- Ein einseitiger Hebel ist im Gleichgewicht, wenn die Summe der Produkte \(F\cdot a\) aller wirkenden Kräfte gleich null ist.
- Das Produkt aus Kraft \(F\) und Hebelarm \(a\) wird auch als Drehmoment \(M\) bezeichnet: \(M=F\cdot a\).
Wellrad
- Ein Wellrad kann physikalisch als Hebel aufgefasst werden.
- Im Gleichgewichtsfall gilt am Wellrad \(F_1\cdot r_1=F_2\cdot r_2\).
- Die genaue Richtung der Kraft spielt beim Wellrad nur eine untergeordnete Rolle, der Hebelarm entspricht immer dem Radius des Rades.
- Ein Wellrad kann physikalisch als Hebel aufgefasst werden.
- Im Gleichgewichtsfall gilt am Wellrad \(F_1\cdot r_1=F_2\cdot r_2\).
- Die genaue Richtung der Kraft spielt beim Wellrad nur eine untergeordnete Rolle, der Hebelarm entspricht immer dem Radius des Rades.
Zentraler unelastischer Stoß
- Beim unelastischen Stoß bleibt lediglich der Impuls erhalten.
- Ein Teil der Bewegungsenergie wird beim Stoß in Wärme oder Verformung umgewandelt.
- Beim unelastischen Stoß bleibt lediglich der Impuls erhalten.
- Ein Teil der Bewegungsenergie wird beim Stoß in Wärme oder Verformung umgewandelt.
Rückstoß
- Bei einem Rückstoß ist die kinetische Energie nach dem Stoß größer als vor dem Stoß
- Dies ist möglich, wenn bspw. innere Energie durch eine chemische Reaktion frei wird.
- Bei einem Rückstoß ist die kinetische Energie nach dem Stoß größer als vor dem Stoß
- Dies ist möglich, wenn bspw. innere Energie durch eine chemische Reaktion frei wird.
Kräfte an der schiefen Ebene (rechnerisch)
•Überlegungen am rechtwinkligen Dreieck ermöglichen eine rechnerische Addition bzw. Zerlegung von Kräften - insbesondere auch an der schiefen Ebene.
•Für den Betrag \(F_{\rm{G,\parallel}}\) der parallel zur Ebene wirkende Hangabtriebskraft gilt \(F_{\rm{G,\parallel}}=F_{\rm G}\cdot \frac{h}{l}=F_{\rm G}\cdot \sin(\alpha)\).
•Für den Betrag \(F_{\rm{G,\bot}}\) der senkrecht zur Ebene wirkende Normalkomponente der Gewichtskraft gilt \(F_{\rm{G,\bot}}=F_{\rm G}\cdot \frac{b}{l}=F_{\rm G}\cdot \cos(\alpha)\).
•Überlegungen am rechtwinkligen Dreieck ermöglichen eine rechnerische Addition bzw. Zerlegung von Kräften - insbesondere auch an der schiefen Ebene.
•Für den Betrag \(F_{\rm{G,\parallel}}\) der parallel zur Ebene wirkende Hangabtriebskraft gilt \(F_{\rm{G,\parallel}}=F_{\rm G}\cdot \frac{h}{l}=F_{\rm G}\cdot \sin(\alpha)\).
•Für den Betrag \(F_{\rm{G,\bot}}\) der senkrecht zur Ebene wirkende Normalkomponente der Gewichtskraft gilt \(F_{\rm{G,\bot}}=F_{\rm G}\cdot \frac{b}{l}=F_{\rm G}\cdot \cos(\alpha)\).
Autoscooter (CK-12-Simulation)
- Elastische und inelastische Stöße vergleichen
- Kräfte bei Stoßprozessen untersuchen
- Einfluss von Massen und Geschwindigkeiten der Stoßpartner prüfen
- Elastische und inelastische Stöße vergleichen
- Kräfte bei Stoßprozessen untersuchen
- Einfluss von Massen und Geschwindigkeiten der Stoßpartner prüfen
Stoßversuche mit Luftkissenscheiben
Mit Luftkissenscheiben kannst du sehr einfach viele Versuche zu Stoßprozessen selbst durchführen und auch quantitativ analysieren.
Mit Luftkissenscheiben kannst du sehr einfach viele Versuche zu Stoßprozessen selbst durchführen und auch quantitativ analysieren.
Fahrstuhl (CK-12-Simulation)
Mithilfe der CK12-Simulation 'Fahrstuhl' kannst du untersuchen, warum eine Waage in einem Fahrstuhl nicht immer das korrekte 'Gewicht' anzeigt.
Mithilfe der CK12-Simulation 'Fahrstuhl' kannst du untersuchen, warum eine Waage in einem Fahrstuhl nicht immer das korrekte 'Gewicht' anzeigt.