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Zentraler elastischer Stoß - Sonderfall 2 (Animation)
Die Animation zeigt den Ablauf eines zentralen elastischen Stoßes mit \(m_1=m_2\) und \(v_2 = -v_1\).
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Zum DownloadZentraler elastischer Stoß - Sonderfall 3 (Animation)
Die Animation zeigt den Ablauf eines zentralen elastischen Stoßes mit \({m_1} \ll {m_2}\) und \(v_2 = 0\,\frac{{\rm{m}}}{{\rm{s}}}\).
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Zum DownloadZentraler vollkommen unelastischer Stoß (Animation)
Die Animation zeigt den Verlauf eines zentralen vollkommen unelastischen Stoßes.
Zum DownloadDie Animation zeigt den Verlauf eines zentralen vollkommen unelastischen Stoßes.
Zum DownloadZentraler vollkommen unelastischer Stoß - Sonderfall 1 (Animation)
Die Animation zeigt den Verlauf eines zentralen vollkommen unelastischen Stoßes mit \(m_1=m_2\) und \(v_2 = 0\,\frac{{\rm{m}}}{{\rm{s}}}\).
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Zum DownloadZentraler vollkommen unelastischer Stoß - Sonderfall 2 (Animation)
Die Animation zeigt den Verlauf eines zentralen vollkommen unelastischen Stoßes mit \(m_1=m_2\) und \(v_2 = -v_1\).
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Zum DownloadZentraler vollkommen unelastischer Stoß - Sonderfall 3 (Animation)
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Zum DownloadRückstoß - Sonderfall 2 (Animation)
Die Animation zeigt den Verlauf eines Rückstoßes mit \({m_1} \gg {m_2}\) und \(v = 0\,\frac{{\rm{m}}}{{\rm{s}}}\).
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Zum DownloadRückstoß - Sonderfall 1 (Animation)
Die Animation zeigt den Verlauf eines Rückstoßes mit \({m_1} = {m_2}\) und \(v = 0\,\frac{{\rm{m}}}{{\rm{s}}}\).
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Zum DownloadFeder-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 \(g\).
Parallelschaltung von Widerständen
- Für den Gesamtwiderstand \(R_{12}\) zweier parallel geschalteter Widerstände \(R_1\) und \(R_2\) gilt: \(\frac{1}{R_{12}}=\frac{1}{R_1} +\frac{1}{R_2}\)
- Der Gesamtwiderstands einer Parallelschaltung ist stets kleiner als der kleinste Einzelwiderstand eines Astes.
- Für den Gesamtwiderstand \(R_{12}\) zweier parallel geschalteter Widerstände \(R_1\) und \(R_2\) gilt: \(\frac{1}{R_{12}}=\frac{1}{R_1} +\frac{1}{R_2}\)
- Der Gesamtwiderstands einer Parallelschaltung ist stets kleiner als der kleinste Einzelwiderstand eines Astes.
OHMsches Gesetz
•Das Experiment zeigt, dass bei vielen elektrischen Leitern die Spannung \(U\), die über dem Leiter abfällt, proportional ist zur Stärke \(I\) des Stroms, der durch den Leiter fließt.
•Diese Proportionalität bezeichnet man als das OHMsche Gesetz und beschreibt sie durch die Gleichung \(U = R \cdot I\).
•Den Proportionalitätsfaktor \(R\) bezeichnet man als elektrischen Widerstand. Seine Maßeinheit ist \(1\,\Omega\) (Ohm).
•Das Experiment zeigt, dass bei vielen elektrischen Leitern die Spannung \(U\), die über dem Leiter abfällt, proportional ist zur Stärke \(I\) des Stroms, der durch den Leiter fließt.
•Diese Proportionalität bezeichnet man als das OHMsche Gesetz und beschreibt sie durch die Gleichung \(U = R \cdot I\).
•Den Proportionalitätsfaktor \(R\) bezeichnet man als elektrischen Widerstand. Seine Maßeinheit ist \(1\,\Omega\) (Ohm).
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 \(F_{\rm{G,\bot}}=F_{\rm G}\cdot \frac{b}{l}=F_{\rm G}\cdot \cos(\alpha)\).
Lernaufgabe: Energiekosten im Alltag - Was kostet das, wenn …?
Diese Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin zum übergreifenden Thema „Verbraucherbildung“ beschäftigt sich mit den Energiekosten beim Gebrauch von elektrischen Geräten und soll einen Beitrag zur Entwicklung der Schülerinnen und Schüler hin zu einem verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen leisten.
Zur Erarbeitung des Themas stehen verschiedene Material- und Hilfekarten zur Verfügung. Als Lernprodukt entsteht ein Lernplakat.
Die Lernaufgabe orientiert sich an den Standards der iMINT-Akademie Berlin. Sie bietet den Schülerinnen und Schülern vielseitige Zugänge, beachtet sprachsensible Aspekte, schafft Raum für forschend-entdeckendes, individualisiertes Lernen, enthält Schülerexperimente und nutzt mediale IT-Unterstützung für flexible, individualisierte Lernansätze.
Diese Lernaufgabe der iMINT-Akademie Berlin zum übergreifenden Thema „Verbraucherbildung“ beschäftigt sich mit den Energiekosten beim Gebrauch von elektrischen Geräten und soll einen Beitrag zur Entwicklung der Schülerinnen und Schüler hin zu einem verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen leisten.
Zur Erarbeitung des Themas stehen verschiedene Material- und Hilfekarten zur Verfügung. Als Lernprodukt entsteht ein Lernplakat.
Die Lernaufgabe orientiert sich an den Standards der iMINT-Akademie Berlin. Sie bietet den Schülerinnen und Schülern vielseitige Zugänge, beachtet sprachsensible Aspekte, schafft Raum für forschend-entdeckendes, individualisiertes Lernen, enthält Schülerexperimente und nutzt mediale IT-Unterstützung für flexible, individualisierte Lernansätze.
Philosophiæ naturalis principia mathematica
Sir Isaac Newtons eigene, erste Kopie seiner Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, mit handgeschriebenen Korrekturen für die zweite Auflage. Das Original kann in der Cambridge Digital Library angesehen werden.
Zum externen WeblinkSir Isaac Newtons eigene, erste Kopie seiner Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, mit handgeschriebenen Korrekturen für die zweite Auflage. Das Original kann in der Cambridge Digital Library angesehen werden.
Zum externen WeblinkKräftezerlegung und Winkel an der schiefen Ebene
Die Simulation zeigt die Zerlegung der Gewichtskraft an der schiefen Ebene und visualisiert anschaulich, dass der Winkel zwischen Gewichtskraft und Normalkomponente der Gewichtskraft den Neigungswinkel der Ebene entspricht.
Zum externen WeblinkDie Simulation zeigt die Zerlegung der Gewichtskraft an der schiefen Ebene und visualisiert anschaulich, dass der Winkel zwischen Gewichtskraft und Normalkomponente der Gewichtskraft den Neigungswinkel der Ebene entspricht.
Zum externen WeblinkVorlesung zum Thema Geschwindigkeit und Beschleunigung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gleichförmige Bewegung", "Durchschnitts- und Momentangeschwindigkeit", "Gleichmäßig beschleunigte Bewegungen", "Mittlere und Momentanbeschleunigung" und "Geschwindigkeit und Beschleunigung vektoriell".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema Wurfbewegungen
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Freier Fall", "Waagerechter Wurf" und "Schräger Wurf".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema Newtons Axiome
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Träge Masse", "Trägheitssatz" und "Die drei NEWTONschen Axiome".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema Kraft und Energie
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gesetz von Hooke", "Zerlegung einer Kraft in zwei Komponente", "Kräfte an schiefen Ebenen (rechnerisch)", "Gleichgewicht von Kräften" und "Spannenergie".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema Kraft und Energie
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gesetz von Hooke", "Zerlegung einer Kraft in zwei Komponente", "Kräfte an schiefen Ebenen (rechnerisch)", "Gleichgewicht von Kräften" und "Spannenergie".
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Vorlesung zum Thema Kraft und Energie
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gesetz von Hooke", "Zerlegung einer Kraft in zwei Komponente", "Kräfte an schiefen Ebenen (rechnerisch)", "Gleichgewicht von Kräften" und "Spannenergie".
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Vorlesung zum Thema Energie und Leistung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Leistung", "Energieumwandlung" und "Kinetische Energie".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema gleichförmige Kreisbewegung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Gleichförmige Kreisbewegung", "Bahngeschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit", "Kreisdynamik", "Bahngeschwindigkeit vektoriell" und "Zentripetalgeschwindigkeit vektoriell".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema potentielle Energie und Energieerhaltung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Potentielle Energie", "Energieumwandlung" und "Energieerhaltung".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
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Vorlesung zum Thema potentielle Energie und Energieerhaltung
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Arbeit als Energietransfer" und "Energie und Energieerhaltungssatz".
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zu den Themen "Arbeit als Energietransfer" und "Energie und Energieerhaltungssatz".
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Vorlesung zum Thema Impuls, Impulserhaltung, Schwerpunkt, Stöße (Teil 1)
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Impuls und Impulserhaltungssatz"
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.
Für Fortgeschrittene und besonders Interessierte: Vorlesung mit weiterführenden Inhalten zum Thema "Impuls und Impulserhaltungssatz"
Das Video stammt von Prof. Dr. Kohl von der Hochschule Koblenz.