Kompetenzschwerpunkt: Kinematik der Punktmasse Fachwissen erwerben und anwenden M - S - - kinematische Abläufe mit dem Modell „Punktmasse“ beschreiben kinematische Problemstellungen innerhalb der Anwendungsgrenzen bearbeiten verschiedene Würfe als ungestörte Überlagerung verschiedener Bewegungen einordnen, Bahngleichungen entwickeln und daraus Besonderheiten mathematisch ableiten Bewegungen bezüglich eines Bezugssystems beschreiben die Bewegungsgleichungen für die gleichförmige und die gleichmäßig beschleunigte Bewegung herleiten und anwenden Bewegungsprobleme mit linearer Änderung der Beschleunigung rechnerisch mithilfe der Differential- und Integralrechnung bearbeiten W - E - den Bewegungszustand eines Körpers auch energetisch beschreiben Erkenntnisse gewinnen - Real- und Simulationsexperimente zu den Momentanwerten des Weges, der Geschwindigkeit und der Beschleunigung sowie zur ungestörten Überlagerung von Bewegungen planen, durchführen und auswerten Ø Messreihen zu Momentangrößen (s, v, a) Ø Wurfbahn des waagerechten Wurfes Kommunizieren - Bewegungen verbal mittels geeigneter physikalischer Größen und mithilfe von Diagrammen beschreiben s(t) - , v(t) – und a(t) – Diagramme interpretieren und daraus Größen ermitteln aus Messwertpaaren mithilfe von Tabellenkalkulationsprogrammen Grafen erzeugen und Trends einzeichnen - Reflektieren und Bewerten - die Grenzen des Modells „Punktmasse“ benennen Vorsichtsmaßnahmen im Straßenverkehr mit physikalischen Gesetzen begründen Grundlegende Wissensbestände - - - Modell „Punktmasse“ Bewegung in Systemen · Bewegungsarten und Bewegungsformen · Bezugssysteme und Inertialsysteme · Relativbewegungen Größen der Translation rr r · s,v,a Momentangrößen von Geschwindigkeit und Beschleunigung ds ! dv !! = s und a = =s dt dt · Deutung in den Diagrammen Radialbeschleunigung · gleichförmige Kreisbewegungen als beschleunigte Bewegungen herausstellen Bewegungsgesetze für gleichförmige und gleichmäßig beschleunigte Bewegungen herleiten r · a=0 · - - v= r v = konst. r r r · s = v ⋅ t + s0 r · a = konst. r r · v = a ⋅ t + v0 r r a r r · s = ⋅ t 2 + v 0 ⋅ t + s0 2 Berechnungen zu ungleichmäßig beschleunigten Bewegungen mit linearer Beschleunigungsänderung ungestörte Überlagerung von Bewegungen – Herleitung der Gleichungen · senkrechter Wurf · waagerechter Wurf · schräger Wurf · optimaler Abwurfwinkel für einen schrägen Wurf mit der Abwurfhöhe h = 0 · - Bezüge zu anderen Fächern -