Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten `Die `goldene Regel der Mechanik` am Beispiel der schiefen Ebene` mit einem dynamischen GeoGebra-Applet. `Maschine (griechisch mechane, Werkzeug), in der Technik ein Gerät zur Änderung der Stärke oder Richtung einer angewandten Kraft.` Gemäß diesem Lexikoneintrag ist ein als Rampe dienendes Brett die wohl einfachste Maschine der Welt. Material steht zum Download zur Verfügung.
Aus Seismogrammen und den Koordinaten der Messstationen wird die Position eines Erdbebenzentrums - unter anderem mithilfe dynamischer Mathematik - ermittelt. Die Aufgabe, gleichförmige Bewegungen in verschiedene Richtungen zu erfassen, ist für Schülerinnen und Schüler ungewohnt. Die Lösung der Aufgabe erfordert Kreativität bei der Anwendung relativ einfacher physikalischer Zusammenhänge. Dabei werden überwiegend grafische Verfahren benutzt. Material steht zum Download zur Verfügung.
Im Rahmen der Erarbeitung des Einflusses von Reibung auf Bewegungen untersuchen die Schülerinnen und Schüler einen Höhensprung-Rekordversuch und erstellen entsprechende Simulationen mit Excel oder Powersim. Das ungewöhnliche `Fallbeispiel` sorgt dabei für eine hohe Motivation. Zum Abschluss der Unterrichtseinheit wird der Sprung mit geeigneten Werkzeugen wie Excel oder der kostenfreien Software Powersim simuliert. Material steht zum Download zur Verfügung.
Eine genaue Beschreibung des scheinbar so einfachen Sachverhaltes der Wurfbewegungen erweist sich als gar nicht so einfach. Interaktive Applets können durch die dynamische Darstellung der geometrischen Zusammenhänge das Verständnis jedoch erheblich erleichtern. Die Flugbahn eines Balles oder eines Steines gehören zu den alltäglichen Erfahrungen aller Schülerinnen und Schüler. Die zugrunde liegenden Wurfbewegungen und Bahnformen stellen dabei einen zentralen Aspekt der klassischen Mechanik dar. Material steht zum Download zur Verfügung.
Die Bewegung eines Wagens auf einer schiefen Ebene soll erfasst und ausgewertet werden. Dazu entwickeln und konfigurieren Schülerinnen und Schüler mithilfe der Software RoboLab und des Robotics Command Explorer von LEGO eine geeignete Messanordnung, führen den Versuch durch und präsentieren ihre Ergebnisse der Klasse. RoboLab ist eine visuelle Programmiersprache zur Datenerfassung und -verarbeitung, mit der Steuerprogramme für den RCX-Baustein, dem Herzstück des LEGO-Roboters, entworfen werden. Material steht zum Download zur Verfügung.
Im Internet frei verfügbare Applikationen - Java-Applets von Walter Fendt, Videos von PhysikOnline, Aufgabenstellungen von LEIFI-Physik - und kostengünstige Lernsoftware vermitteln Schülerinnen und Schülern die Zusammenhänge zwischen Impuls- und Energieerhaltung. In der Einführungsphase der Thematik haben die Schülerinnen und Schüler anhand von Fahrbahnversuchen den Impulserhaltungssatz bereits erarbeitet. Auf der Grundlage von Messungen und Berechnungen bei elastischen und unelastischen Stößen sind die elementaren Zusammenhänge mit dem mechanischen Energieerhaltungssatz klar geworden. Die hier vorgestellte und im Computerraum durchzuführende Unterrichtseinheit dient der Festigung und Vertiefung des experimentell erworbenen Grundverständnisses. Material steht zum Downlaod zur Verfügung.
Arbeitsblätter für den Physikunterricht. Hier können Arbeitsblätter und andere Materialien mit denen die Schüler selbständig arbeiten können bestellt werden. Alle hier vorgestellten Arbeitsblätter wurden im Unterricht eingesetzt und sind daher erprobt.
Material aus der Unterrichtspraxis für eine handlungsorientierte Geometrie (Puzzle, SOMA-Würfel, Landvermessung) und Astronomie mit Anleitungen für den Gerätebau. Weiterhin ein Unterrichtsprojekt zum fächerverbindenden Thema Funktion, Einsatz und Bau von Stirlingmotoren. Hinweise auf Fortbildungsveranstaltungen zu diesen Themen. Ausführliche Materialien können auf CD angefordert werden, ebenso wie Belegexemplare für die vorgestellten Selbstbaugeräte (gegen Unkostenerstattung).
Ein Körper wird von der Erdoberfläche mit der Anfangsgeschwindigkeit vo senkrecht nach oben geschossen. In 180 m Höhe bewegt er sich mit der Momentangeschwindigkeit v = 80 m/s nach oben.
a) Legen Sie ein geeignetes Bezugssystem fest und berechnen Sie vo. [99,7 m/s]
b) Berechnen Sie die maximale Höhe hmax, welche der Körper erreicht. [506,2 m]
c) Berechnen Sie die Momentangeschwindigkeit, die der Körper beim Herunterfallen in der Höhe 180 m besitzt.