Bayern/ Gymnasium G9/ Physik/ Klasse 11/ Stoffverteilungsplan

Beschreibung von Bewegungsabläufen, Bezugssysteme, bewegter und ruhender Beobachter, Auswahl des Bezugssystems so, dass die mathematische Beschreibung möglichst einfach wird, geradlinige Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit.

Materialien dazu bei Leifi Physik

Übungsaufgaben zum Stoff letzter Woche, geradlinige Bewegung mit konstanter Beschleunigung.

Differenzenquotienten, Differentialquotienten, mittlere Geschwindigkeit, Momentangeschwindigkeit.

Anmerkung: In Mathematik wurde die Differentialrechnung noch nicht behandelt.

Differenzenquotienten, Differentialquotienten, mittlere Geschwindigkeit, Momentangeschwindigkeit, Aufgaben, Bewegungsgleichungen, t-v-Diagramm.

Graphische Interpretation der Bewegungsgleichungen, allgemeine Bewegungsgleichungen

Übungsaufgaben zum Stoff

Der freie Fall, v-t-Diagramme (?), Übungsaufgaben

Ein Beispiel für den freien Fall von verschiedenen Bezugssystemen aus gesehen

Der waagrechte Wurf

Zu diesem Thema gibt es in Leifi Physik viele Beispiele und Aufgaben.

Üben als Vorbereitung auf die Schulaufgabe

Beispiele für Schulaufgaben bei Leifi Physik

Verbesserung der Schulaufgabe

• Die newtonschen Gesetze. Zu diesem Thema gibt es Beispiele bei Leifi Physik.

Das zweite newtonsche Gesetz

• Kraft = Masse * Beschleunigung (F = m * a)

• Die Atwoodsche Fallmaschine. Dazu gibt es eine Animation in Leifi Physik

• Kraft gleich Gegenkraft

Kräftegleichgewicht: Gleitreibung, Haftreibung, Intertialsysteme

• Kräfte an der schiefen Ebene
• Abgeschlossene Systeme: Es wirken nur innere Kräfte.

Goldene Regel der Mechanik: Wenn keine Verluste auftreten, ist das Produkt aus Kraft und Weg konstant. Arbeit und Energie: Energie als die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten

• Potentielle Energie (m * g * h)
• Kinetische Energie und Beschleunigungsarbeit (½ * m * v ²)
• potentielle Energie in Verformung (z.B. bei Federn) (½ * D * x ²)

• Leistung: Beispiele Treppenhauslauf, Radfahren
• Energieerhaltungssatz der Mechanik, d.h. Umwandlung von potentieller und kinetischer Energie.
  • Beispiele:
    • Freier Fall. Wenn man sich dafür interessiert, auf welcher Bahn eine Kugel möglichst schnell von einer Stelle zu einer anderen hinunterrollt, kann man sich mit Brachistochronen beschäftigen.
    • Luftwiderstand (F_L = ½ * ρ_L*A*c_w*v²)
• Der Impulserhaltungssatz

In einem abgeschlossenen System bleibt der Gesamtimpuls erhalten.

• Elastischer Stoß
  • Vollkommen elastischer Stoß

Energieübertragung beim elastischen Stoß

Stoßgesetze

• Elastischer Stoß
• vollkommen unelastischer Stoß

Anwendung finden diese Gesetze z.B. bei der Entwicklung von Computerspielen, allerdings ist das etwas komplizierter als das, was im Unterricht erklärt wird.

• Beispiel: Auffahrunfall, Frontalzusammenstoß
• Zusammenhang zwischen Impulsänderung und Kraft

Kreisbewegungen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit. Grundbegriffe:

• Drehfrequenz
• Umlaufdauer
• Winkelgeschwindigkeit
• Bahngeschwindigkeit

• Ruhender Beobachter
• mitrotierender Beobachter
• Corioliskraft

• Reibung bei schwingenden Systemen
• Transversalwellen: Phasengeschwindigkeit, Gleichung einer Transversalwelle

Der Artikel über Wellen in der Wikipedia enthält zwei Animationen, mit denen Wellen veranschaulicht werden. Im Abschnitt "Weblinks" dieses Artikels findet man weitere Animationen zu dem Thema.

Beim Team anderthalb der Uni Heidelberg findet man ein 1½ Minuten langes Video über Interferenz. Man findet es, indem man im Abschnitt "Die Filme" auf das mit "F wie Fernsehröhre bis K wie Kondensator" unterschriebene Bild klickt. Auf der dann erscheinenden Seite findet man unter der Überschrift "Interferenz" verschiedene Varianten des Videos für den RealPlayer und den Windows Media Player.

• Interferenzen von sich kreisförmig ausbreitenden Wellen. Bedingungen für maximale Verstärkung bzw. Abschwächung
• Gravitation: Newtonsches Gravitationsgesetz. Berechnung der Masse der Erde bzw. der Sonne

Kosmische Geschwindigkeiten

• 1. Kosmische Geschwindigkeit: Umlaufdauer von Satelliten um die Erde
• 2. Kosmische Geschwindigkeit: Verlassen des Schwerefelds

Beispiele für Schulaufgaben bei Leifi Physik