2.1.2 Gleichförmige und beschleunigte Bewegungen durch Messung erfassen, fachsprachlich beschreiben und in Diagrammen und formal darstellen
Unterrichtsmaterial zum Lernziel: Die Maturandinnen und Maturanden können gleichförmige und beschleunigte Bewegungen durch Messung erfassen, fachsprachlich beschreiben und in Diagrammen und formal darstellen.
Geschwindigkeit
Dieses Lehrmittelkapitel führt den physikalischen Geschwindigkeitsbegriff umfassend ein. Es behandelt die Durchschnittsgeschwindigkeit, Einheitenumrechnungen, Anwendungsbeispiele sowie die Unterscheidung zwischen mittlerer Geschwindigkeit als Vektorgröße und der Momentangeschwindigkeit beziehungsweise dem Tempo.
Winkelgeschwindigkeit und -beschleunigung
Der Text erklärt detailliert die physikalischen Konzepte der Winkelgeschwindigkeit, Winkelbeschleunigung sowie deren Zusammenhang mit Periodendauer, Frequenz und Tangentialgeschwindigkeit bei Drehbewegungen. Mathematische Herleitungen und ein durchgerechnetes Anwendungsbeispiel runden die theoretische Darstellung ab.
Geradlinige beschleunigte Bewegungen anhand von Videoaufnahmen
Dieses Unterrichtsmaterial befasst sich mit der Analyse geradliniger beschleunigter Bewegungen anhand von Videoaufnahmen eines Spielzeugautos. Die Schülerinnen und Schüler lernen, s-t-Diagramme zu erstellen, Messdaten auszuwerten sowie Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zu bestimmen.
Bewegungsanalyse und Diagrammerstellung
Dieses Arbeitsblatt im Tabellenformat dient der quantitativen Erfassung und Auswertung von Bewegungen. Lernende erfassen Messwerte, stellen diese in Diagrammen dar und beschreiben physikalische Abläufe fachsprachlich.
Kinematik und Dynamik - Skript, Aufgaben und Experimente
Eine umfassende Materialsammlung zu den Themen Kinematik, Dynamik, Dichte und Bewegungen mit Skripten, Übungsaufgaben samt Lösungen, Videos und praxisnahen Experimenten.
Physikalische Simulationen mit Tabellenkalkulation
Diese Anleitung zeigt, wie physikalische Bewegungen wie der freie Fall mit und ohne Luftwiderstand mithilfe einer Tabellenkalkulation ohne Programmierkenntnisse simuliert werden können. Es werden das Einrichten von Tabellenblättern, die Erstellung von Formeln für Zeitschritte, Diagramme und das Bocksprung-Verfahren behandelt.
Beschreibung von Veränderung und numerische Integration in der Physik
Der Text führt in die numerische Simulation von Bewegungsgleichungen mit dem Euler- und dem Bocksprung-Verfahren ein. Zudem werden die Grenzen der Berechenbarkeit und chaotische Systeme mit schwacher Kausalität thematisiert.
Bewegungen aufzeichnen
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Grundlagen der Kinematik ein, indem es die Erfassung von Bewegungen durch Punkte, Koordinaten, Bezugssysteme sowie Film- und Fototechniken (wie Stroboskopaufnahmen) erläutert. Es vermittelt grundlegende Konzepte zur Auswertung von Bewegungsdaten für den Physikunterricht.
Das Galilei-Fallexperiment und die schiefe Ebene
Dieses Material beschreibt das historische Fall- und Rollbeobachtungsexperiment von Galileo Galilei an der schiefen Ebene. Es erläutert die Versuchsidee, den Aufbau zur Verlangsamung der Bewegung sowie die mathematische Proportionalität zwischen Fallweg und der quadrierten Fallzeit.
Beschleunigung
Der Text erklärt detailliert die physikalischen Begriffe der mittleren Beschleunigung, der Momentanbeschleunigung sowie die Einheiten und den Ruck. Anhand von Alltagsbeispielen und mathematischen Formeln wird die Kinematik von beschleunigten Bewegungen anschaulich erläutert.
Simulation zur beschleunigten Bewegung eines Autos
Diese interaktive HTML5-Simulation veranschaulicht eine gleichmässig beschleunigte Bewegung anhand eines Autos. Lernende können Anfangsparameter anpassen, Messungen über verschiebbare Lichtschranken durchführen und die Bewegung in Echtzeit oder Zeitlupe über Diagramme und Vektorpfeile analysieren.
Simulation einer Fahrbahn zur gleichmässig beschleunigten Bewegung
Diese interaktive Simulation stellt eine Luftkissen- oder Rollenfahrbahn dar, um Versuche zur Bewegung mit konstanter Beschleunigung durchzuführen. Lernende können Parameter wie Massen und Reibung anpassen, Messungen virtuell vornehmen sowie Messwerte und Diagramme aufzeichnen und analysieren.
Modellierung des Ausflussverhaltens von Flaschen
Dieses Praktikumsmaterial befasst sich mit der experimentellen Untersuchung und Modellierung der Entleerung von Flaschen. Die Lernenden erfassen Messwerte von Hand, werten diese aus und erstellen Diagramme, um Funktionen für die Ausflussgeschwindigkeit zu bestimmen.
Simulation zu Würfen im Schwerefeld
Eine interaktive HTML5-App zur Simulation von schiefen, waagrechten und senkrechten Würfen. Es lassen sich Parameter wie Anfangsgeschwindigkeit, Winkel und Masse variieren, während der Luftwiderstand vernachlässigt wird.
Physikalische Simulationen und Applets
Eine Sammlung von Java-Applets und Applikationen zur Simulation verschiedener physikalischer Phänomene wie Schwingungen, Gasdruck, Kepler-Bahnen und Wellen. Die Applets bieten interaktive Visualisierungen für den Physikunterricht.
Fallende Papiertrichter und Reibung
Dieses kurze Unterrichtsmaterial beschreibt die Untersuchung von Fallbewegungen anhand von Papiertrichtern mittels Videoanalyse und LoggerPro. Es zeigt, wie Bewegungsdaten aus Filmaufnahmen erfasst und im Unterricht ausgewertet werden können.
Pruefungsuebersichten und Lernziele Physik
Das Material enthaelt eine Sammlung von Pruefungsuebersichten, Lernzielen und Hinweisen zu verschiedenen Themenbereichen der Physik wie Kinematik, Dynamik (Newton) und Thermodynamik. Es dient Schuelern zur Vorbereitung auf Leistungsnachweise und listet die relevanten Kompetenzen, Diagrammarten und Hilfsmittel auf.
Physikalische JavaScript-Simulationen und Stoppuhr
Eine Sammlung von einfachen JavaScript-Animationen und Werkzeugen, die physikalische Phänomene wie Kreisbewegungen, reale Gase und die SBB-Bahnhofsuhr sowie eine Stoppuhr darstellen.