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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 AufgabeGravitationskraft zwischen einer Punktmasse und einer homogenen Kugel (Simulation)
Die Simulation zeigt die Gravitationskraft zwischen einer Punktmasse und einer homogenen Kugel.
Zum DownloadDie Simulation zeigt die Gravitationskraft zwischen einer Punktmasse und einer homogenen Kugel.
Zum DownloadMassen und Federn (Simulation)
Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von: PhET Interactive Simulations University of Colorado Boulder https://phet.colorado.edu Informationen…
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Zum DownloadBewegungsdiagramme
GeoGebra Animation aller drei Bewegungsdiagramme t-s, t-v, und t-a mit einstellbaren Anfangswerten.
Mobile Version! Funktioniert auch mit der App!
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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…
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Zur AufgabeEnergieentwertung durch Reibung - Bewegung ohne Reibung (Animation)
Die Animation zeigt die Bewegung eines Rollerskaters in einer Halfpipe ohne Reibungsverluste.
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Zum DownloadEnergieentwertung durch Reibung - Bewegung mit Reibung (Animation)
Die Animation zeigt die Bewegung eines Rollerskaters in einer Halfpipe mit Reibungsverlusten.
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Zum DownloadArbeit 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 AufgabeEin BMX-Fahrer wagt den Sprung in die in Abb. 1…
Zur AufgabeRadfahrer: CC O via Wikimedia Commons Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeEin BMX-Fahrer wagt den Sprung in die in Abb. 1…
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 SatellitenbewegungUnsere Erfahrung…
Zur AufgabeCC-BY-SA 2.0 Generic /Sir Isaac Newton Abb. 1 Newtons Zeichnung vom Zusammenhang zwischen Wurfbewegung und SatellitenbewegungUnsere Erfahrung…
Zur AufgabeBogenschießen (CK-12-Simulation)
- Informationen über die Flugbahn ablesen
- Abweichung der Flugbahn von einer geraden Linie bestimmen
- Problemlösung durch geometrische Betrachtungen einüben
- Informationen über die Flugbahn ablesen
- Abweichung der Flugbahn von einer geraden Linie bestimmen
- Problemlösung durch geometrische Betrachtungen einüben
Pfeil und Bogen (CK-12-Simulation)
- Flächeninterpretation der Arbeit anwenden
- Einfluss von Elastizität und Auslenkung eines Bogens auf die Spannenergie untersuchen
- Flächeninterpretation der Arbeit anwenden
- Einfluss von Elastizität und Auslenkung eines Bogens auf die Spannenergie untersuchen
Bogenschießen (CK-12-Simulation)
Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von https://www.ck12.org. https://www.ck12.org Lizenz:…
Zum DownloadDie Simulation wird zur Verfügung gestellt von https://www.ck12.org. https://www.ck12.org Lizenz:…
Zum DownloadLernaufgabe: 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.
Lernaufgabe: 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.
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.
Übersicht über die Strömungslehre
- Die Strömungslehre beschäftigt sich mit der Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen.
- Dabei unterscheidet man die Bewegung von Flüssigkeiten (Hydrodynamik) und die von Gasen (Aerodynamik).
- Die Strömungslehre hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Alltag.
- Die Strömungslehre beschäftigt sich mit der Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen.
- Dabei unterscheidet man die Bewegung von Flüssigkeiten (Hydrodynamik) und die von Gasen (Aerodynamik).
- Die Strömungslehre hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Alltag.
Wechselwirkungskräfte mit Sensoren
Der Versuch veranschaulicht in Diagrammform, dass Wechselwirkungskräfte immer gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet sind.
Der Versuch veranschaulicht in Diagrammform, dass Wechselwirkungskräfte immer gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet sind.
2. Newtonsches Gesetz (Aktionsprinzip)
- Wirkt auf einen Körper eine resultierende Kraft \(\vec{F}\), so wird der Körper in die Richtung der Kraft beschleunigt.
- Es gilt \(\vec{F}=m\cdot \vec{a}=m\cdot \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}\)
- Die Einheit der Kraft ist 1 Newton: \(\left[ F \right] = \left[ m \right] \cdot \left[ a \right] = 1\,{\rm{kg}} \cdot 1\,\frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{s}}^{\rm{2}}}}} = 1\,{\rm{kg}} \cdot \frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{s}}^{\rm{2}}}}} = 1\,{\rm{N}}\)
- Wirkt auf einen Körper eine resultierende Kraft \(\vec{F}\), so wird der Körper in die Richtung der Kraft beschleunigt.
- Es gilt \(\vec{F}=m\cdot \vec{a}=m\cdot \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}\)
- Die Einheit der Kraft ist 1 Newton: \(\left[ F \right] = \left[ m \right] \cdot \left[ a \right] = 1\,{\rm{kg}} \cdot 1\,\frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{s}}^{\rm{2}}}}} = 1\,{\rm{kg}} \cdot \frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{s}}^{\rm{2}}}}} = 1\,{\rm{N}}\)
Hookesches Gesetz (Demonstrationsexperiment)
- Visualisierung des proportionalen Zusammenhangs von Dehnung und Kraft
- Interpretation der Geradensteigung als Federkonstante \(D\)
- Grafische Versuchsauswertung für zwei verschiedene Federn
- Visualisierung des proportionalen Zusammenhangs von Dehnung und Kraft
- Interpretation der Geradensteigung als Federkonstante \(D\)
- Grafische Versuchsauswertung für zwei verschiedene Federn
Reibung in technischen Anwendungen
a) Erläutere, worauf aus physikalischer Sicht die segensreiche Wirkung des Anti-Blockier-Systems (ABS) besteht,…
Zur Aufgabea) Erläutere, worauf aus physikalischer Sicht die segensreiche Wirkung des Anti-Blockier-Systems (ABS) besteht,…
Zur AufgabeGrößen zur Beschreibung von Strömungen
- Zentrale Größen zur Beschreibung von Strömungen sind die Geschwindigkeit\(v\), der Druck \(p\), die Dichte \(\rho\), die Temperatur \(T\) und die dynamische Viskosität \(\eta\).
- Zentrale Größen zur Beschreibung von Strömungen sind die Geschwindigkeit\(v\), der Druck \(p\), die Dichte \(\rho\), die Temperatur \(T\) und die dynamische Viskosität \(\eta\).