Kompetenzschwerpunkt: Kinematik der Punktmasse - Eltis

Kompetenzschwerpunkt: Kinematik der Punktmasse
Fachwissen
erwerben
und anwenden
M
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S
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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
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den Bewegungszustand eines Körpers auch energetisch beschreiben
Erkenntnisse
gewinnen
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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
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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
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Reflektieren und
Bewerten
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die Grenzen des Modells „Punktmasse“ benennen
Vorsichtsmaßnahmen im Straßenverkehr mit physikalischen Gesetzen begründen
Grundlegende Wissensbestände
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Modell „Punktmasse“
Bewegung in Systemen
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Bewegungsarten und Bewegungsformen
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Bezugssysteme und Inertialsysteme
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Relativbewegungen
Größen der Translation
rr r
·
s,v,a
Momentangrößen von Geschwindigkeit und Beschleunigung
ds !
dv !!
= s und a =
=s
dt
dt
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Deutung in den Diagrammen
Radialbeschleunigung
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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
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senkrechter Wurf
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waagerechter Wurf
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schräger Wurf
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optimaler Abwurfwinkel für einen schrägen Wurf mit der Abwurfhöhe h = 0
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Bezüge zu anderen Fächern
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