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Mechanik-Kurs 22/23 für E-Phase
Hier werden ab 1.9. mehrmals in der Woche die Materialien (Posts) verlinkt, so dass man von hier ausgehend, den Kurs abarbeiten kann. In den einzelnen Materialien sind oben Zusatzinformationen abrufbar, links ist ein Glossar und rechts gibt es zum Überblick das Inhaltsverzeichnis.
0. Vorbereitung
28.8. Arbeit mit dem Kursmaterial
28.8. Zum Inhalt
1.9.: Warum wir beim Denken Reden und Schreiben sollten
Wer mit diesem Blog arbeitet, lernt oft allein. Da ist es besonders wichtig, sich über Lerntechniken zu informieren. Deshalb fangen wir damit an.
Teil 1: Starten wir mit Galilei
1. Die gleichförmige Bewegung
5.9.: Gleichförmige Bewegung
Was bedeuten 50 km/h?
6.9.: Geschwindigkeit als Pro-Angabe
Wir präzisieren unsere Vorstellung
7.9.: Berühmt und gefürchtet: Der Faktor 3,6
Umrechnung von m/sec in km/h und zurück
8.9.: Momentan- und Durchschnittsgeschwindigkeit
Messung, Teil 2 mit Lösung folgt
12.9.: Momentan- und Durchschnittsgeschwindigkeit
Lösung, Begriffsbildungen
13.9.: Übungsaufgaben
14.9.: Weg-Zeit-Diagramm, Teil I
Geschichten zu Kurven erfinden....
15.9.: Weg-Zeit-Diagramm, Teil II
Besprechung der Lösungen
16.9.: Weg-Zeit-Diagramm, Teil III
Zeichnen und Deuten
18.9.: Zwei Lerntipps
Auch Wissen kann sich durch Interferenzen auslöschen....
19.9.: Proportional, linear und verrückte Quanten
Quanten haben weder Ort noch Geschwindigkeit....
20.9.: Vektorielle Beschreibung
Geschwindigkeiten haben Richtungen
21.9.: Komponentenweise Kollidieren
Die Zukunft unserer Galaxis
21.9.: Zusatzstoff für besonders Neugierige...
Vektoren als Tensoren
22.9.: Lösungshinweise
23.9.: Viel Extrafutter....
Es ist für den weiteren Kursverlauf nicht wichtig, aber vielleicht gewährt es euch einen Blick über den Tellerrand hinweg..., man kann es ja zumindest einmal durchlesen
Ein erster Schritt in Einsteins Relativitätstheorie...
Ich weiß es inzwischen doch...warum ist nichts schneller als Licht?
Minkowski-Diagramm, die Weg-Zeit-Diagramme der Relativitätstheorie
Und nun geht es mit dem normalen Unterrichtsstoff weiter....
26.9.: Überlagerung von Bewegungen
Das Unabhängigkeitsprinzip und seine Grenzen
27.9.: Betrag und Richtung
Schnelligkeit gibt an, wie schnell man ist, ohne auf die Richtung zu achten
28.9.: Zusatzinformationen
zu Proportionalitäten und Antiproportionalitäten
2. Fragen stellen zu Bewegungsformen
28.9.: Fragen entwickeln
Wie fallen Galaxien ineinander? - Das Fornax-System -
29.9.: Fallende Galaxien
Konzept und Ausblick
3. Beschleunigte Bewegungen
30.9.: Was ist eine Beschleunigung?
mit vielen Beispielen, bis hin zum beschleunigt expandierenden Universum
4.10.: Der Beschleunigungsvektor
Blick auf die vektorielle Beschreibung der Beschleunigung (eher LK)
5.10.: Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz
Gleichmäßig beschleunigte Bewegung: v = a*t
6.10.: Berechnung einer Startbahnlänge
Aufgabenstellung
7.10.: Berechnung von beschleunigten Bewegungen
Lösung der Aufgabe und Herleitung
10.10.: Das WZG der gleichmäßig beschleunigten Bewegung
Zusammenfassung und Ausblick
11.10.: Übungsaufgaben
Kombinierte Bewegungen
12.10.: Lösungen
...und Ausblick
4. Der freie Fall
13.10.: Fallversuche
Entwickeln von Fragestellungen
14.10.: Fallversuche II
Was bestimmt den freien Fall?
15.10.: Zwei Lerntipps
- Was macht man gegen das Vergessen? - Effektiver Lesen und dabei Informationen aufnehmen
17.10.: Fallversuche III
Versuch im Fallschacht, Linearisierung als Auswertemethode
18.10.: Auswertung
mit der Methode der Linearisierung
19.10.: Auswertung Teil 2
mit der Methode: Kombination von Formeln
20.10.: Ergebnisse
Zeichnen einer Ausgleichsgeraden
21.10.: Im Fallturm des SFN
Aufzeichnung und Auswertung von Versuchen im Fallturm des SFN
24.10.: Eine Schwerkraftreise durch den Kosmos
Fallende Federn auf dem Mond, fliegende Helis auf Mars, Schwerkraftmonster...
5. Der waagerechte Wurf
25.10.: Wettfallen zwischen zwei Münzen
Welche Münze kommt zuerst an?
26.10.: Berechnung der Bahnkurve
x- und y-Koordinaten können unabhängig voneinander berechnet werden
27.10.: Herleitung der Gleichung für die Flugbahn
Gleichung für den waagerechten Wurf
31.10.: Vektorielle Beschreibung des waagerechten Wurfs
mit Erklärvideo....
6. Der senkrechte Wurf
1.11.: Senkrechter Wurf nach oben
Aufgabe und Tipps
2.11.: Senkrechter Wurf nach oben II
Diskussion der Lösung
3.11.: Senkrechter Wurf nach oben III
Zusammenstellung der Formeln
7. Bremsbewegung
7.11.: Vollbremsung: Problemstellung
Anleitung zum Entdecken der Formeln
8.11.: Vollbremsung: Vergleich zum senkrechten Wurf
Weitere Anregung zum Entdecken der Formeln
9.11.: Bremsvorgang
Zusammenstellung der Formeln, Berücksichtigung der Reaktionszeit
10.11.: Reaktionszeiten
Selbsttest zur Reaktionszeit
8. Der schräge Wurf
11.11., 11.11 Uhr: Schräg geworfen
Problemstellung und Aufgabe
14.11.: Schräger Wurf II
Lösung durch Zerlegen der Startgeschwindigkeit
15.11.: Schräger Wurf III
Konstruktion der Flugbahn
16.11.: Schräger Wurf IV
Herleitung der Formeln mit Lehrvideos
17.11.: Schräger Wurf V
Ermittlung der Bahngleichung
18.11.: Schräger Wurf VI
Diskussion, Abwurfwinkel, Abwurfhöhe
21.11.: Schräger Wurf VII
Reibungseinfluss
22.11.: Übungsaufgaben (Kapitel 9)
zu Wurfbewegungen
24.11.: Lösungen
zu den Übungsaufgaben
Teil 2: Einstein denkt über das Fallen nach
25.11.: Mechanische Grundgrößen (Kapitel 10)
Länge und Zeit
11. Was ist Masse?
28.11.: Massen sind schwer
Das Ur-Kilogramm und die Schwere
29.11.: Massen sind träge
Wiegen unter Schwerelosigkeit
30.11.: Alle Körper fallen gleich schnell
Vergleich von Trägheit und Schwere
1.12.: Alle Körper fallen gleich schnell II
Experimentelle Überprüfung der Gleichheit von Trägheit und Schwere
5.12.: Was ist Masse?
Maß für Schwere? Trägheit? Materiemenge?
6.12.: Wie Masse entsteht
Zäh wie Schleim: Das Higgs-Feld
7.12.: Einstein erklärt die Schwerkraft
Raum-Zeit-Krümmung und Idee der Allgemeinen Relativitätstheorie
8.12.: Das Äquivalenzprinzip
Damit deutet Einstein die Schwerkraft
12.12..: Ergänzungen 1: Raumkrümmung
Wohin krümmt sich der Raum
13.12..: Ergänzungen 2: Antimaterie
Wieviel wiegt Antimaterie?
Teil 3: Newtonsche Mechanik
12. Wie erklärt man Bewegungen?
14.12..: Klassische Mechanik
Ansätze von Newton, Hamilton und Lagrange
15.12..: Grundlegende Fragen
Änderung von Bewegungen
16.12..: Beschreibung durch Kräfte
Was haben Änderungen von Bewegungen mit Kräften zu tun?
19.12..: Beschreibung durch Impulse
Was haben Änderungen von Bewegungen mit Impuls zu tun?
20.12..: Beschreibung durch Energie
Was haben Änderungen von Bewegungen mit Energiezufuhr zu tun?
9.1.23..: Beschreibung durch Energie, Impuls und Kraft
Ein wiederholender Vergleich als Einstieg nach den Ferien
10.1.23..: Beschreibung durch Energie, Impuls und Kraft II
Antwortmöglichkeiten, Planung und Vorgehen
13. Grundgröße Energie
11.1.23.: Was hat Energie mit Arbeit zu tun?
Energie ist mehr als die Fähigkeit Arbeit zu verrichten
12.1.23.: Die Energie-Quadriga
Transfer, Erhaltung, Umwandlung, Entwertung
14. Grundgröße Schwung (Impuls)
15. Newtons Cradle und andere Anwendungen der Erhaltungssätze
16. Grundgröße Kraft...auf der neuen Unterseite fürs 2. Halbjahr
13.1.23.: Energieverluste
Was steckt hinter Umwandlung, Erzeugung und Verlust von Energie?
16.1.23.: Probleme
Probleme lösen mit Energieerhaltungssatz
17.1.23.: Lösungen
Aufpassen bei kinetischer Energie
18.1.23.: Schwung und träge Masse
Speichern von Schwung, Newtons Schwungregeln
19.1.23.: Impulserhaltung und Axiome
Impulserhaltung fasst alle drei Axiome zusammen
20.1.23.: Impulsübertragung
Das Drama mit der Schrankwand
23.1.23.: Viele Übungen
Isolatoren und Leiter für Impuls, Impulsströme und Impulspumpen
24.1.23.: Noch mehr Beispiele
Aus Alltag und Technik
25.1.: Energie- und Impulserhaltung gemeinsam
Experimente und Fragen
26.1.: Impuls als Energieträger
E = p²/2m ist die entscheidende Formel
27.1.: Erhaltungssätze und Stoßvorgänge
Einführung und Beispiele
30.1.: Rückstoß
Formeln und Anwendungen
31.1.: Elastischer Stoß
Herleitung der Formeln, nur für LKs
1.2..: Wolfgang Pauli, Retter der Erhaltungssätze
Ergänzende Infos wie zur Rettung der Erhaltungssätze ein neues Teilchen eingeführt wurde.
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