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Blattfederpendel hängend

Ausblick

Ein Körper der Masse \(m\), der an einer hängenden Blattfeder der Länge \(l\) mit der Federkonstante \(D\) mit kleiner Auslenkung pendelt, schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = \hat x \cdot \cos \left( {\omega \cdot t} \right)\) mit \(\omega = \sqrt {\frac{D}{m} + \frac{g}{l}}\).

Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = \frac{{2 \cdot \pi }}{{\sqrt { \frac{D}{m} + \frac{g}{l} } }}\).

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Ausblick

Ein Körper der Masse \(m\), der an einer hängenden Blattfeder der Länge \(l\) mit der Federkonstante \(D\) mit kleiner Auslenkung pendelt, schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = \hat x \cdot \cos \left( {\omega \cdot t} \right)\) mit \(\omega = \sqrt {\frac{D}{m} + \frac{g}{l}}\).

Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = \frac{{2 \cdot \pi }}{{\sqrt { \frac{D}{m} + \frac{g}{l} } }}\).

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Gravitationsfeld (Animation)

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Die Animation zeigt die stärker werdende Homogenität des Gravitationsfeldes bei der Annäherung an die Erdoberfläche.

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Doppeltes Federpendel (Animation)

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Die Animation zeigt die Bewegung eines doppelten Federpendels und einige Größen, die zur Beschreibung der Bewegung wichtig sind.

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Doppeltes Federpendel

Ausblick

  • 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 \(T = 2\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{2 \cdot D}}\).

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Ausblick

  • 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 \(T = 2\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{2 \cdot D}}\).

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Autoscooter (CK-12-Simulation)

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Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von https://www.ck12.org. https://www.ck12.org Lizenz:…

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Autoscooter (CK-12-Simulation)

Versuche

  • Elastische und inelastische Stöße vergleichen
  • Kräfte bei Stoßprozessen untersuchen
  • Einfluss von Massen und Geschwindigkeiten der Stoßpartner prüfen

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Versuche

  • Elastische und inelastische Stöße vergleichen
  • Kräfte bei Stoßprozessen untersuchen
  • Einfluss von Massen und Geschwindigkeiten der Stoßpartner prüfen

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Stoßversuche mit Luftkissenscheiben

Versuche

Mit Luftkissenscheiben kannst du sehr einfach viele Versuche zu Stoßprozessen selbst durchführen und auch quantitativ analysieren.

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Versuche

Mit Luftkissenscheiben kannst du sehr einfach viele Versuche zu Stoßprozessen selbst durchführen und auch quantitativ analysieren.

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Fahrstuhl (CK-12-Simulation)

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Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von https://www.ck12.org. https://www.ck12.org Lizenz:…

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Fahrstuhl (CK-12-Simulation)

Versuche

Mithilfe der CK12-Simulation 'Fahrstuhl' kannst du untersuchen, warum eine Waage in einem Fahrstuhl nicht immer das korrekte 'Gewicht' anzeigt.

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Versuche

Mithilfe der CK12-Simulation 'Fahrstuhl' kannst du untersuchen, warum eine Waage in einem Fahrstuhl nicht immer das korrekte 'Gewicht' anzeigt.

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Waage im Aufzug

Versuche

Wenn du wissen willst, wie viel du wiegst, stellst du dich im Normalfall auf eine Waage und liest das Anzeigeergebnis in Kilogramm ab. Der folgende Versuch zeigt  jedoch, dass der Wert, den die Waage anzeigt, nicht immer mit der physikalischen Größe ‘Masse’ identisch ist.

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Versuche

Wenn du wissen willst, wie viel du wiegst, stellst du dich im Normalfall auf eine Waage und liest das Anzeigeergebnis in Kilogramm ab. Der folgende Versuch zeigt  jedoch, dass der Wert, den die Waage anzeigt, nicht immer mit der physikalischen Größe ‘Masse’ identisch ist.

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Raketenphysik mit der Tabellenkalkulation

Ausblick
Ausblick

Trampolin (CK-12-Simulation)

Versuche

  • Energieumwandlungsketten analysieren
  • Beiträge einzelner Energieformen zur Gesamtenergie ermitteln
  • Maximalwerte einzelner Energieformen im Zeitverlauf der Umwandlung bestimmen

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Versuche

  • Energieumwandlungsketten analysieren
  • Beiträge einzelner Energieformen zur Gesamtenergie ermitteln
  • Maximalwerte einzelner Energieformen im Zeitverlauf der Umwandlung bestimmen

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Trampolin (CK-12-Simulation)

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Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von https://www.ck12.org. https://www.ck12.org Lizenz:…

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Gravitationsfeld einer Punktmasse (Simulation)

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Die Simulation zeigt die Darstellung des Gravitationsfeldes einer punktförmigen Masse durch Feldstärkevektoren.

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Gravitationsfeld an der Erdoberfläche (Simulation)

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Die Simulation zeigt die Darstellung des Gravitationsfeldes an der Erdoberfläche durch Feldstärkevektoren.

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Gravitationskraft zwischen zwei Punktmassen (Simulation)

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Die Simulation zeigt die Gravitationskraft zwischen zwei Punktmassen.

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Gravitationskraft zwischen der Erdoberfläche und einer Punktmasse (Simulation)

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Die Simulation zeigt die Gravitationskraft zwischen der Erdoberfläche und einer Punktmasse.

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Effektives Potential

Ausblick

  • 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.

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Ausblick

  • 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.

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Gravitationskraft zwischen einer Punktmasse und einer homogenen Kugel (Simulation)

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Die Simulation zeigt die Gravitationskraft zwischen einer Punktmasse und einer homogenen Kugel.

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Massen und Federn (Simulation)

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Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von: PhET Interactive Simulations University of Colorado Boulder https://phet.colorado.edu Informationen…

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Massen und Federn (Simulation von PhET)

Versuche
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Energieentwertung durch Reibung - Bewegung ohne Reibung (Animation)

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Die Animation zeigt die Bewegung eines Rollerskaters in einer Halfpipe ohne Reibungsverluste.

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Die Animation zeigt die Bewegung eines Rollerskaters in einer Halfpipe ohne Reibungsverluste.

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Energieentwertung durch Reibung - Bewegung mit Reibung (Animation)

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Die Animation zeigt die Bewegung eines Rollerskaters in einer Halfpipe mit Reibungsverlusten.

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Gravitationsfeldstärke und Ortsfaktor

Ausblick
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Bogenschießen (CK-12-Simulation)

Versuche

  • Informationen über die Flugbahn ablesen
  • Abweichung der Flugbahn von einer geraden Linie bestimmen
  • Problemlösung durch geometrische Betrachtungen einüben

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Versuche

  • Informationen über die Flugbahn ablesen
  • Abweichung der Flugbahn von einer geraden Linie bestimmen
  • Problemlösung durch geometrische Betrachtungen einüben

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Pfeil und Bogen (CK-12-Simulation)

Versuche

  • Flächeninterpretation der Arbeit anwenden
  • Einfluss von Elastizität und Auslenkung eines Bogens auf die Spannenergie untersuchen

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Versuche

  • Flächeninterpretation der Arbeit anwenden
  • Einfluss von Elastizität und Auslenkung eines Bogens auf die Spannenergie untersuchen

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Bogenschießen (CK-12-Simulation)

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Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von https://www.ck12.org. https://www.ck12.org Lizenz:…

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Wechselwirkungskräfte mit Sensoren

Versuche

Der Versuch veranschaulicht in Diagrammform, dass Wechselwirkungskräfte immer gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet sind.

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Versuche

Der Versuch veranschaulicht in Diagrammform, dass Wechselwirkungskräfte immer gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet sind.

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Hookesches Gesetz (Demonstrationsexperiment)

Versuche

  • Visualisierung des proportionalen Zusammenhangs von Dehnung und Kraft
  • Interpretation der Geradensteigung als Federkonstante \(D\)
  • Grafische Versuchsauswertung für zwei verschiedene Federn

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Versuche

  • Visualisierung des proportionalen Zusammenhangs von Dehnung und Kraft
  • Interpretation der Geradensteigung als Federkonstante \(D\)
  • Grafische Versuchsauswertung für zwei verschiedene Federn

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VENTURI-Rohr

Ausblick

  • Mit Hilfe eines VENTURI-Rohrs kann man die Strömungsgeschwindigkeit von Fluiden messen.

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Ausblick

  • Mit Hilfe eines VENTURI-Rohrs kann man die Strömungsgeschwindigkeit von Fluiden messen.

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