Axiome

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Zentrum für Angewandte Mathematik und Physik
Zur Struktur der Translationsmechanik
Zentrum für Angewandte Mathematik und Physik
Himmel und Erde
www.rt-go.de/
de.wikipedia.org
Karlsruher Didaktik-Workshop
Werner Maurer
Gerthsen, Kneser, Vogel: Physik
Zentrum
für
Angewandte
Mathematik und Physik
16. Auflage,
Springer
1989
Mechanik der Massenpunkte
1.1 Messen und Masseinheiten (1.1.1 – 1.1.7)
1.2 Kinematik (1.2.1 – 1.2.3)
1.3 Dynamik
1.3.1 Trägheit
1.3.2 Kraft und Masse
1.3.3 Masseinheiten
1.3.4 Die Newtonschen Axiome
1.4 Einfache Bewegungen
1.4.1 Die gleichmässig beschleunigte Bewegung
1.4.2 Die gleichförmige Kreisbewegung
1.4.3 Die harmonische Schwingung
1.5 Arbeit, Energie, Impuls, Leistung
1.5.1 Arbeit
1.5.2 kinetische Energie
1.5.3 Impuls
1.5.4 Kraftfelder
1.5.5 Potentielle Energie
1.5.6 Der Energiesatz
1.5.7 Leistung
1.5.8 Zentralkräfte
1.5.9 Anwendungen des Energie- und Impulsbegriffes
1.6 Reibung; 1.7 Gravitation; 1.8 Trägheitskräfte; Aufgaben
Karlsruher Didaktik-Workshop
Seiten 3-9
Seiten 9-11
Seiten 11-13
Seiten 13 -17
Seiten 17 – 34
Seiten 34 - 64
Werner Maurer
Impulsänderung:
pTreibstoff  dp
0
Zentrum für Angewandte Mathematik
und
Physik
Rakete
Kapazitivgesetz:
Sprache und
Massenerhaltung:
Gerthsen:
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(v  w)mTreibstoff  d(mv)  0
Begriffe
mTreibstoff  dm  0
w  dm  v  dm  dm  v  m  dv  0
wdm  mdv  0
Werner Maurer
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Rangierstoss
v10
15 t
80 t
15 t
gebremst: 160 kN
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Werner Maurer
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Drei Bilder
x
v10
15 t
80 t
15 t
z
FN1
FR1
v1
FR1
FG1
FR1
FN2v
FN2h
FP
v2
FN1
FG2
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FR3
v3
FP
Erde
15 t
15 t
80 t
Werner Maurer
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Energieebene
kinetische Energie:
v m
Wkin  p  v 2
2 2
Prozessleistung:
P  vIp
Energiestromstärke:
IW  vIp
Leistung einer Kraft:
P F   v F
FN1
FR1
v1
FR1
FG1
FR1
FN2v
FN2h
FP
v2
FN1
FG2
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FR3
v3
FP
Erde
15 t
15 t
80 t
Werner Maurer
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Gesetze
Impulsbilanz:
F  p
i
i
FN1
Kapazitivgesetz:
p  mvMMP
Kinematik:
vMMP  sMMP
Trockenreibung:
FR  FNsgn(v)
Reibfeder:
if x  0
then FR   D  D sgn  v   x
FR1
else 0
FG1
FR1
FN2v
FN2h
FP
FN1
FG2
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Gravitation und Trägheit
FN1
x
FR1
FG1
FR1
FN2v
FN2h
z
FP
FN1
FG2
Impulsbilanz:
F  F
i
G
p
i
Grundgesetz:
 F  mg  ms
i
MMP
i
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Werner Maurer
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SD- Modell
FR1 = m1*muL*g*tanh(1000*Delta_v12)
FR3 = muW2*m3*g*tanh(1000*v3)
FP = if Delta_x23>0 then (D+DD*tanh(1000*Delta_v23))*(Delta_x23+Dx230) else 0
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Werner Maurer
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FR1
v1
Geschwindigkeit und Impulsströmev2
FP
FR3
v3
Erde
15
t
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15
t
80
t
Werner Maurer
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FR1
v1
Leistung
FP
v2
FR3
v3
Erde
15
t
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15
t
80
t
Werner Maurer
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Puffer
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Werner Maurer
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Vom Himmel hoch, da komm ich her
Schulphysik (DPG-Physik):
isolierter Körper, eine Volumenkraft
freier Fall, Planeten auf Kreisbahn
Actio gleich Reactio?
Impulserhaltung?
Umwandlung von Energie
reine Kinematik
Schwerelosigkeit
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Werner Maurer
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