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Vorlesung zum Thema Energie bei harmonischen Schwingungen
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Energiebetrachtung bei mechanischen Schwingungen".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema erzwungene Schwingungen und Resonanz
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Erzwungene Schwingungen".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Erzwungene Schwingungen".
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Vorlesung zum Thema gekoppelte Schwingungen
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Gekoppelte Pendel".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Gekoppelte Pendel".
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Vorlesung zum Thema Wellen und Wellengleichung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Wellen", "Wellentypen", "Größen zur Beschreibung einer Welle" und "Wellenfunktion".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Wellen", "Wellentypen", "Größen zur Beschreibung einer Welle" und "Wellenfunktion".
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Vorlesung zum Thema Energieübertragung durch Wellen
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Reflexion von Wellen".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Reflexion von Wellen".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Vorlesung zum Thema Wellen im Raum: Kugelwellen
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Wellentypen".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Wellentypen".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Vorlesung zum Thema Überlagerung von Wellen
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Interferenz", "Reflexion von Wellen" und "Stehende Wellen".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Interferenz", "Reflexion von Wellen" und "Stehende Wellen".
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Doppeltes Federpendel
- Ein doppeltes Federpendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und zwei Federn mit der gleichen Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = {x_0} \cdot \cos \left( {{\omega _0} \cdot t} \right)\; {\rm{mit}}\;{\omega _0} = \sqrt {\frac{2 \cdot D}{m}} \)
- Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{2 \cdot D}}\).
- Ein doppeltes Federpendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und zwei Federn mit der gleichen Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = {x_0} \cdot \cos \left( {{\omega _0} \cdot t} \right)\; {\rm{mit}}\;{\omega _0} = \sqrt {\frac{2 \cdot D}{m}} \)
- Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{2 \cdot D}}\).
Seite der NASA zu den Apollo Missionen
Die NASA stellt die Ergebnisse ihrer Missionen im Internet zur Verfügung. Bild- und Videomaterial, Dokumente, Interviews.
Zum externen WeblinkDie NASA stellt die Ergebnisse ihrer Missionen im Internet zur Verfügung. Bild- und Videomaterial, Dokumente, Interviews.
Zum externen WeblinkBestimmung der Gravitationskonstante aus dem Ortsfaktor
Genaue Messungen des Ortsfaktors ergeben in Deutschland für die Städte Hamburg \({g_{{\rm{HH}}}} = 9{,}813730\,\frac{{\rm{N}}}{{{\rm{kg}}}}\), Köln…
Zur AufgabeGenaue Messungen des Ortsfaktors ergeben in Deutschland für die Städte Hamburg \({g_{{\rm{HH}}}} = 9{,}813730\,\frac{{\rm{N}}}{{{\rm{kg}}}}\), Köln…
Zur AufgabeBestimmung von Masse und Dichte der Erde
Henry CAVENDISH (1731 - 1810) gelang es im Jahr 1798 mit einer Gravitationswaage zum ersten Mal, den Wert der Gravitationskonstanten \(G\) ohne…
Zur AufgabeHenry CAVENDISH (1731 - 1810) gelang es im Jahr 1798 mit einer Gravitationswaage zum ersten Mal, den Wert der Gravitationskonstanten \(G\) ohne…
Zur AufgabeBestimmung der Jupitermasse
Hast du dich schon einmal gefragt, wie Astrophysiker die Masse der Planeten unseres Sonnensystems bestimmen können? Wie man die Masse der Erde durch…
Zur AufgabeHast du dich schon einmal gefragt, wie Astrophysiker die Masse der Planeten unseres Sonnensystems bestimmen können? Wie man die Masse der Erde durch…
Zur AufgabeGravitationskraft
- Die Gravitationskraft \(\vec F_{\rm{G}}\) zwischen zwei punktförmigen Massen \(m_1\) und \(m_2\) liegt auf der Verbindungslinie der beiden Massen. Der Betrag \(F_{\rm{G}}\) der Gravitationskraft ist proportional zu den Massen \(m_1\) sowie \(m_2\) und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands \(r\) der Massen. Er berechnet sich durch \(F_{\rm{G}} = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{{{r^2}}}\) mit der Gravitationskonstante \(G = 6{,}674 \cdot {10^{ - 11}}\,\frac{{{{\rm{m}}^3}}}{{{\rm{kg}} \cdot {{\rm{s}}^2}}}\).
- Die Gravitationskraft \(\vec F_{\rm{G}}\) auf eine punktförmige Masse \(m\) an der Erdoberfläche ist senkrecht zur Erdoberfläche gerichtet. Der Betrag \(F_{\rm{G}}\) der Gravitationskraft ist proportional zur Masse \(m\). Er berechnet sich durch \(F_{\rm{G}}=m \cdot g\). In der Praxis benutzen wir in Deutschland den Wert \(g = 9{,}81\frac{{\rm{N}}}{{{\rm{kg}}}}\).
- Die Gravitationskraft \(\vec F_{\rm{G}}\) zwischen zwei punktförmigen Massen \(m_1\) und \(m_2\) liegt auf der Verbindungslinie der beiden Massen. Der Betrag \(F_{\rm{G}}\) der Gravitationskraft ist proportional zu den Massen \(m_1\) sowie \(m_2\) und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands \(r\) der Massen. Er berechnet sich durch \(F_{\rm{G}} = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{{{r^2}}}\) mit der Gravitationskonstante \(G = 6{,}674 \cdot {10^{ - 11}}\,\frac{{{{\rm{m}}^3}}}{{{\rm{kg}} \cdot {{\rm{s}}^2}}}\).
- Die Gravitationskraft \(\vec F_{\rm{G}}\) auf eine punktförmige Masse \(m\) an der Erdoberfläche ist senkrecht zur Erdoberfläche gerichtet. Der Betrag \(F_{\rm{G}}\) der Gravitationskraft ist proportional zur Masse \(m\). Er berechnet sich durch \(F_{\rm{G}}=m \cdot g\). In der Praxis benutzen wir in Deutschland den Wert \(g = 9{,}81\frac{{\rm{N}}}{{{\rm{kg}}}}\).
Effektives Potential
- Unter rein energetischen Gesichtspunkten könnten sich Trabanten dem Zentralkörper beliebig nähern oder sich beliebig weit von ihm entfernen.
- Die Drehbewegung eines Trabanten, genauer die Erhaltung des Drehimpulses des Trabanten, sorgt aber dafür, dass sich der Abstand zwischen Zentralkörper und Trabant nur in gewissen Grenzen bewegen kann.
- Man kann diese Einschränkung elegant durch das sogenannte effektive Potential ausdrücken.
- Unter rein energetischen Gesichtspunkten könnten sich Trabanten dem Zentralkörper beliebig nähern oder sich beliebig weit von ihm entfernen.
- Die Drehbewegung eines Trabanten, genauer die Erhaltung des Drehimpulses des Trabanten, sorgt aber dafür, dass sich der Abstand zwischen Zentralkörper und Trabant nur in gewissen Grenzen bewegen kann.
- Man kann diese Einschränkung elegant durch das sogenannte effektive Potential ausdrücken.
Stabile Kreisbahnen
Warum bleiben z.B. der Mond, ein geostationärer Satellit oder die Raumstation ISS auf ihrer festen Umlaufbahn und bewegen sich nicht näher oder weiter…
Zur AufgabeWarum bleiben z.B. der Mond, ein geostationärer Satellit oder die Raumstation ISS auf ihrer festen Umlaufbahn und bewegen sich nicht näher oder weiter…
Zur AufgabeBewegungsdiagramme
GeoGebra Animation aller drei Bewegungsdiagramme t-s, t-v, und t-a mit einstellbaren Anfangswerten.
Mobile Version! Funktioniert auch mit der App!
GeoGebra Animation aller drei Bewegungsdiagramme t-s, t-v, und t-a mit einstellbaren Anfangswerten.
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Energieentwertung durch Reibung
- Bei der Betrachtung von mechanischen Systemen wird die Reibung oft vernachlässigt.
- In realen Systemen tritt (außer im Weltraum) allerdings immer Reibung auf.
- Das Auftreten von Reibung ist mit einer irreversiblen Energieentwertung verbunden.
- Bei der Betrachtung von mechanischen Systemen wird die Reibung oft vernachlässigt.
- In realen Systemen tritt (außer im Weltraum) allerdings immer Reibung auf.
- Das Auftreten von Reibung ist mit einer irreversiblen Energieentwertung verbunden.
Stabile Kreisbahnen im Gravitationsfeld
Bewegt sich ein Trabant auf einer stabilen Kreisbahn im Gravitationsfeld eines Zentralkörpers, dann beträgt
- die potenzielle Energie des Systems Zentralkörper-Trabant \({E_{{\rm{pot}}}}\left( r \right) = - G \cdot m \cdot M \cdot \frac{1}{r}\)
- die kinetische Energie des Trabanten \({E_{{\rm{kin}}}} = \frac{1}{2} \cdot \left| {{E_{{\rm{pot}}}}} \right|\)
- die Gesamtenergie des Systems Zentralkörper-Trabant \({E_{{\rm{ges}}}} = {\frac{1}{2} \cdot {E_{{\rm{pot}}}}}\)
Bewegt sich ein Trabant auf einer stabilen Kreisbahn im Gravitationsfeld eines Zentralkörpers, dann beträgt
- die potenzielle Energie des Systems Zentralkörper-Trabant \({E_{{\rm{pot}}}}\left( r \right) = - G \cdot m \cdot M \cdot \frac{1}{r}\)
- die kinetische Energie des Trabanten \({E_{{\rm{kin}}}} = \frac{1}{2} \cdot \left| {{E_{{\rm{pot}}}}} \right|\)
- die Gesamtenergie des Systems Zentralkörper-Trabant \({E_{{\rm{ges}}}} = {\frac{1}{2} \cdot {E_{{\rm{pot}}}}}\)
Erste kosmische Geschwindigkeit
Als erste kosmische Geschwindigkeit \(v_1\) bezeichnet man diejenige Geschwindigkeit, mit der ein Körper horizontal von der Erdoberfläche abgeschossen…
Zur AufgabeAls erste kosmische Geschwindigkeit \(v_1\) bezeichnet man diejenige Geschwindigkeit, mit der ein Körper horizontal von der Erdoberfläche abgeschossen…
Zur AufgabeAbschuss mit der ersten kosmischen Geschwindigkeit
Als erste kosmische Geschwindigkeit \(v_1\) bezeichnet man bekanntlich diejenige Geschwindigkeit, mit der ein Körper horizontal von der Erdoberfläche…
Zur AufgabeAls erste kosmische Geschwindigkeit \(v_1\) bezeichnet man bekanntlich diejenige Geschwindigkeit, mit der ein Körper horizontal von der Erdoberfläche…
Zur AufgabeZweite kosmische Geschwindigkeit
Als zweite kosmische Geschwindigkeit \(v_2\) bezeichnet man diejenige Geschwindigkeit, mit der ein Körper vertikal von der Erdoberfläche abgeschossen…
Zur AufgabeAls zweite kosmische Geschwindigkeit \(v_2\) bezeichnet man diejenige Geschwindigkeit, mit der ein Körper vertikal von der Erdoberfläche abgeschossen…
Zur AufgabeDritte kosmische Geschwindigkeit
Als dritte kosmische Geschwindigkeit \(v_3\) bezeichnet man diejenige Geschwindigkeit, mit der ein Körper von der Erdoberfläche abgeschossen werden…
Zur AufgabeAls dritte kosmische Geschwindigkeit \(v_3\) bezeichnet man diejenige Geschwindigkeit, mit der ein Körper von der Erdoberfläche abgeschossen werden…
Zur AufgabeArbeit im Weg-Kraft-Diagramm
- Die Formel $W=F\cdot s$ zur Berechnung der Arbeit gilt nur, wenn die wirkende Kraft konstant ist.
- Ändern sich die wirkenden Kräfte hilft die Interpretation von Arbeit als Fläche im Weg-Kraft-Diagramm.
- Die Formel $W=F\cdot s$ zur Berechnung der Arbeit gilt nur, wenn die wirkende Kraft konstant ist.
- Ändern sich die wirkenden Kräfte hilft die Interpretation von Arbeit als Fläche im Weg-Kraft-Diagramm.
Radfahrer in der Halfpipe mit Reibung
Radfahrer: CC O via Wikimedia Commons Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe Ein BMX-Fahrer wagt den Sprung in die in…
Zur AufgabeRadfahrer: CC O via Wikimedia Commons Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe Ein BMX-Fahrer wagt den Sprung in die in…
Zur AufgabeSatellit in der Erdumlaufbahn
Ein Satellit der Masse \(500\,\rm{kg}\) befindet sich auf einer Kreisbahn in \(400\,\rm{km}\) Höhe über der Erdoberfläche. …
Zur AufgabeEin Satellit der Masse \(500\,\rm{kg}\) befindet sich auf einer Kreisbahn in \(400\,\rm{km}\) Höhe über der Erdoberfläche. …
Zur AufgabeKreisbahn um die Erde
CC-BY-SA 2.0 Generic /Sir Isaac Newton Abb. 1 Newtons Zeichnung vom Zusammenhang zwischen Wurfbewegung und Satellitenbewegung Unsere…
Zur AufgabeCC-BY-SA 2.0 Generic /Sir Isaac Newton Abb. 1 Newtons Zeichnung vom Zusammenhang zwischen Wurfbewegung und Satellitenbewegung Unsere…
Zur AufgabeLernaufgabe: 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. Dieser Link führt zum editierbaren Word-Dokument.
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. Dieser Link führt zum editierbaren Word-Dokument.