Inhalt Klasse 10

Grundlagen der Mechanik

• Die Kraft
• Kräfte verformen: statisches Messen einer Kraft (Das Hookesche Gesetz)
• Gravitation: die schwere Masse und die Gewichtskraft
• Massenträgheit; die träge Masse
• Die Bewegungsmenge: Impuls und Drehimpuls
  • Aufgaben zu Massenträgheit, Impuls und Kraft; qualitativ (Lösungen)

• Addition von Kräften (Vektoraddition)
• Zerlegung einer Kraft in Komponenten
  • Aufgaben zu Kräften

Kinematik - "Ja, wo laufen sie denn?"

• Ortsdiagramme von Bewegungen
• Geschwindigkeits- und Beschleunigungsdiagramme von Bewegungen
• Bewegungsanalyse mit einem Video (Tracker)
• Bewegung im Raum - Vektorielle Geschwindigkeit
  • Aufgaben zur Kinematik (Lösungen)

Einige Verständnis- und Rechenaufgaben.

Dynamik - Trägheit und wie man sie überwindet

Lineare geradlinige Bewegungen ohne Kurven

Mind map zur Dynamik. (freeplane-Datei)

Bewegungszustände und deren Veränderungen (Drei Newtonsche Axiome). Die Erhaltungsgrößen Impuls und Energie.

• Kraft verändert den Impuls: dynamisches Messen einer Kraft

• Gleichförmige Bewegung mit konstantem Impuls (Kräftegleichgewicht; Fließgleichgewicht)

Wie erreicht man es mit einer konstanten Geschwindigkeit zu fahren?

• Gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit konstanter Impulsänderung

Wie beschreibt man eine Bewegung mit gleichmäßiger Impulszunahme?

• Senkrechte Fallbewegungen auf der Erde mit und ohne Reibung

• Kraft verändert den Impuls: Kraft nicht konstant

• Bewegungsdiagramme und Bewegungsgesetze beliebiger Bewegungen

Der Zusammenhang zwischen Ort, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Impuls und Kraft.

• Aufgaben zur Dynamik (Lösungen)

• Bewegungsanalyse mit einem Video (VIANA)
• Bewegungsanalyse mit einem Video (Tracker)

Mit Hilfe eines Programms lassen sich die Bewegungsdiagramme finden. Somit sind Messungen und genauere Analysen von Bewegungen möglich.

Impuls und Energie als Erhaltungsgrößen

Impulserhaltung

• Impulserhaltung - Actio gleich Reactio - Schwerpunkterhaltung
• Drehimpulserhaltung
  • Aufgaben zur Impulserhaltung (Lösungen)

Energieerhaltung

• Energie und ihre Träger (Energieformen)
• Energieübertragung mit einer Kraft (Goldene Regel der Mechanik)
  • Aufgaben zur Energieübertragung mit einer Kraft (Lösungen)
• Energiebilanzen
  • Aufgaben zu Energiebilanzen (Lösungen)
• Kraft und Energie (Eine Übersicht)

Bewegungen im Raum (Unabhängigkeitsprinzip / Superpositionsprinzip)

• Kraft verändert den Impuls; vektoriell (Überlagerung und Zerlegung von Bewegungen)

Hier spielt die Vektoraddition von Impuls und Geschwindigkeit eine große Rolle.

• Elastischer und inelastischer Stoß im Raum
  • Aufgaben zur Überlagerung von Bewegungen / vektorieller Impulsänderung (Lösungen)

Kreisbewegungen

• Kinematik (Bahngeschwindigkeit und Frequenz) der Kreisbewegung
• Dynamik (Zentripetalkraft und Bahnimpuls) der Kreisbewegung

• Aufgaben zu Kreisbewegungen (Lösungen)

Bewegungen im Gravitationsfeld

• Der Mond als geworfener Apfel?

Simulation: Schuss um die Erde

Simulation der Bahnkurve des Mondes (Peter Brichzin, Michaeli-Gymnasium München )

• Simulation: Satelliten im Orbit um die Erde

• Der Freiburger Planetenweg

Bezugssysteme

• Bezugssysteme - Ein Arbeitsplan
• Wechsel des Bezugssystems (Inertialsysteme)

Zusammenfassungen

• Zusammenfassung Kinematik
• Kraft und Impuls
• Kraft und Energie
• Unterscheidung von Impuls, Energie und Kraft

Klassenarbeit

• 2011 Ph10bKA2
• 2011 Ph10bKA2 Lösungen

Thermodynamik (Wärmelehre)

Entropie und Temperatur

Das Konzept der Energie

Gase