Hans-Rudolf Niederberger Vordergut 8772 Nidfurn Ausgabe 3. November 2010 TG Technologische...

Hans-Rudolf NiederbergerVordergut8772 Nidfurn

Ausgabe3. November 2010

TG Technologische Grundlagen4 Mechanik

Version 1

Ns

mkg

2

Isaac Newton (1643-1727)

WsJ

James Prescott Joul(1818-1889)

James Watt19.1.1736 - 19.8.1819

Ws

Nm

s

J

Die vorliegende Zusammenstellung dient zur Bearbeitung der folgenden Fachbereiche

4.2 Bewegungslehre4.3 Kräfteberechnung




Version 1

4.2.1 Gleichförmige geradlinige Bewegung

4.2.5 Der freie Fall

4.2.2 Kreisbewegung4.2.3 Beschleunigung und Bremsung4.2.4 Horizontaler und schiefer Wurf


4.2 Bewegungslehre




Version 1

4.3.1 Kräftedarstellung

4.3.5 Teilkräfte nicht senkrecht zueinander

4.3.2 Gewichtskraft4.3.3 Kräfteaddition4.3.4 Teilkräfte senkrecht zueinander


4.3 Kräfteberechnung

4.3.6 Federkraft4.3.7 Beschleunigungskraft4.3.8 Spezielle Kräfte




Version 1

Thema: 4.2.1 Gleichförmige, gleichmässige BewegungSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm

Wichtige Erkenntnisse

Geschwindigkeit konstant!

Beteiligte physikalische GrössenSind: Zeit, Weg und Geschwindigkeit

s/mV

st0

1 2

Berechnung der Fläche ergibt die zurückgelegte Strecke:

tvs

s Strecke mv Geschwindigkeit s/mt Zeit s

Übung: 4.2.1 Nr. 1




Version 1

0

1 2

Thema: 4.2.1 Gleichförmige, gleichmässige BewegungSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

Weg-Zeit-Diagramm

Formalistische Beziehungen

ms

st

t

sv

s Strecke mv Geschwindigkeit s/mt Zeit s




Version 1

Material

Gleichförmige, gleichmässige Bewegung

Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.

Sie können jederzeit bei einer Unklarheit zur Aufgabenstellung zurückkehren.

1 2

V m/ s

t s

Bild 8.1.5, 8.1.6

Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11 Zusatzrechnungen

12

13

14

15

16

17

Beschreibung gleichförmiger Bewegung

Kinematik

Beschreibung gleichförmiger Bewegung

Gleichförmige Bewegung 1

Bewegung gleichbleibender Geschwindigkeit

Gleichförmige Bewegung 2

Animation gleichförmige Bewegung 1

Mittlere und Momentan-Geschwindigkeit

(4) Die Zeit kommt ins Spiel

Versuche

Verschiedene Geschwindigkeiten

Praktikum Geschwindigkeiten

Übersicht Geschwindigkeiten

Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit

Animation gleichförmige Bewegung 2




Version 1

t ms

°

AufgabeThema: 8.2 KreisbewegungSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

AufgabenstellungIn die Arbeitsblätter ist • die Definition der Kreisbewegung• der formalistische Zusammenhang der Geschwindigkeit der

gleichförmigen Drehbewegung festzuhalten.• Die Winkelgeschwindigkeit• die Kreisfrequenzdarstellung und• die Lernkontrollen sind zu bearbeiten

Bild 8.2.1

Material

WichtigUnter der Rubrik „Material“ finden Sie eine Linkliste, mit welcher Sie das Thema bearbeiten können.




Version 1

Material

Gleichförmige Kreisbewegung



Bild 8.2.1

Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Harmonische Schwingung Kreisbewegung

Kinematik

t ms

°

Versuche

Zentripetalkraft 1

Rotation

Kreisbewegung (ETH)

Kreisbewegung

Kreisbewegung Beispiel 1

Harmonische Schwingung

Animation Kreisbewegung

Bahn- und Winkelgeschwindigkeit

Zentripetalkraft 2

Kreisbewegung Zentralkraft, UNI München




Version 1

1 3

V m/s

t s

2

AufgabeThema: 8.3 Beschleunigung und BremsungSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

AufgabenstellungIn das Arbeitsblatt ist der grafische Verlauf (V-t-Diagramm) einer

gleichförmigen, beschleunigten – gleichförmig, gleichmässigen - und gleichförmig, bremsenden Bewegung abzutragen.

Bild 8.3.1Bild 8.3.2

MaterialWichtigUnter der Rubrik „Material“ finden Sie eine Linkliste, mit welcher Sie das Thema bearbeiten können.




Version 1

1 3

V m/s

t s

2

Material

Beschleunigung und Bremsung



Bild 8.3.1, 8.3.2

Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Animation gleichförmige Beschleunigung

Formeln zu gleichförmiger Beschleunigung

Kinematik

Versuche

Gleichförmige beschleunigte Bewegung

Beschleunigung

Beschleunigung Beispiel 1

Bewegung mit konstanter Beschleunigung




Version 1

AufgabeThema: Horizontaler und schiefer WurfSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

Material




Version 1

Material

Horizontaler und schiefer Wurf


Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Animation horizontaler Wurf

Kinematik

Versuche

Schuss auf die Platte

Animation schiefer Wurf




Version 1

AufgabeThema: 8.4 Der freie FallSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

MaterialV m/ s

t s

s m

t s

Bild 8.4.3

Bild 8.4.1

Bild 8.4.2




Version 1

Material

Der freie Fall


Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Der freie Fall, Wikipedia

Kinematik

Versuche

Der freie Fall

Animation: Der freie Fall

Der freie Fall, UNI-München

Der freie Fall, Theorie

Der freie Fall, Aufgaben

Erdbeschleunigung Beispiel




Version 1

AufgabeThema: 8.5 Kraft und MasseSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

Material

Isaac Newton(1643-1727)

Bild 8.3.9 Bild 8.3.7Bild 8.3.8

Bild 8.3.6




Version 1

Material

Kraft und Masse


Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Harmonische Schwingung Kreisbewegung

Kinematik




Version 1

AufgabeThema: 8.6 Hydraulischer und hydrostatischer DruckSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

MaterialF

A1

A1

F1

F2

h1

h2

FG1

p A1A

1

Bild 8.6.4

Bild 8.6.3

Bild 8.6.2Archimedes(285 v. Chr.- 212 v. Chr.)




Version 1

Material

Hydraulischer und hydrostatischer Druck


Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Wasserkraftwerk

Potentielle Energie




Version 1

AufgabeThema: 8.7 BeschleunigungskraftSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

MaterialV m/ s

t ° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140

5

10

15

20

m = 0,5t

Bild 8.7.1




Version 1

Material

Beschleunigungskraft


Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Bewegung unter Einfluss von Kräften

Kinematik




Version 1

AufgabeThema: 8.8 AdhäsionskraftSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

Material




Version 1

Material

Adhäsionskraft


Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Adhäsion, Wikipedia




Version 1

AufgabeThema: 8.9 KohäsionskraftSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

Material




Version 1

Material

Kohäsionskraft


Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Kohäsion, Wikipedia




Version 1

AufgabeThema: 8.10 ReibungSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

Material

FN = F

G

Fgl= Gleitkraft

fgl=

Gleitreibungszahl

m = MasseBild 8.10.2




Version 1

Material

Reibung


Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Reibung, Wikipedia

Kinematik

Reibung, Rechenbeispiel 2

Vor- und Nachteile der Reibung

Reibung, Quiz

Über die Reibung

Fragen zu Äusserer und Innerer Reibung

Äusserer und Innerer Reibung

Zur Geschichte der Reibung

Reibung zwischen Körpern 1

Animation Einfluss der Reibung


Reibung, Rechenbeispiel 1





Version 1

AufgabeThema: 8.11 Mechanische ArbeitSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

Material

Bewebungs- kraft F in N

1 2

2

Bewebungs- kraft F in N

1 Gewichts- kraft F in N

Bild 8.11.2

Bild 8.11.1




Version 1

Material

Mechanische Arbeit


Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Mechanische Arbeit, Wikipedia

Kinematik

Mechanische Arbeit, Theorie 1

Mechanische Arbeit, Theorie 2

Energielexikon

Animation, Motor

Hubarbeit

Potentielle Energie, Seite 7

Arbeit, Seite 6

Zusammenfassung Arbeitsformeln

Energieproduktion




Version 1

AufgabeThema: 8.12 Moment, DrehmomentSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

Material




Version 1

Material

Moment, Drehmoment


Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Drehmoment, Wikipedia

Kinematik

Formeln zu Drehmoment

Drehmoment in einem Motor

Masse, Kraft und Druck

Drehmoment – Biker Lexikon

Unterrichtsmaterial Drehmoment

Animation Drehmoment als Fläche

Animation Kurvenhebel

Perpetuum Mobile - Drehmoment

Hohes Drehmoment - Schrittmotor

Drehmoment-Kennlinie

Versuche

Elektromotoren Übersicht

Drehmoment, Theorie 1

Drehmoment, Rechenbeispiel




Version 1

AufgabeThema: 8.13 Mechanische LeistungSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

MaterialB e w e b u n g s -k r a f t F i n N

1 2

H o r i z o n t a l e z e i t a b h ä n g i g eB e w e g u n g

James Watt(1736-1819)




Version 1

Material

Mechanische LeistungRecherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17 Kinematik

Mechanische Leistung

Geschichte James Watt




Version 1

AufgabeThema: 8.14 Elektrische LeistungSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen und das Arbeitsblatt Seite 35 ausfüllen.

Material

+

-

U

A

V

I

+

-

U

W

I

Aufgabe 1Mit Hilfe des zur Verfügung stehenden Materials ist die Formel zur Berechnung der elektrischen Leistung zu bestimmen.

Aufgabe 2Welcher Unterschied liegt in der Anwendung der nebenstehenden Messungen.

Aufgabe 3Zwei Versuchsmessungen im Klassenverband.




Version 1

Material

Elektrische LeistungRecherchieren Sie mit den untenstehenden Links im Internet und tragen Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Elektrische Leistung, Theorie 1

Formeln elektrische Leistung

Das Leistungsgesetz der Elektrizität

Geschichte James Watt

Arbeitsblatt „Die elektrische Leistung“




Version 1

AufgabeThema: 8.15 Kombination Leistung und ohmsches GesetzSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

Material

+

-

U

A

V

I

R

U V

I A P W

Aufgabe 1Kombination der elektrischen Leistung mit dem ohmschen Gesetz, nach kurzer Einführung, selbständig bearbeiten.

Aufgabe 2Versuchsmessung in Zweiergruppe im Labor durchführen.




Version 1

Material

Kombination Leistung und ohmsches GesetzRecherchieren Sie mit den Links im Internet und tragen Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Elektrische Leistung und ohmsches Gesetz

Arbeitsblatt Aufgabe 1 „Kombination ...“

Arbeitsblatt Aufgabe 2 Laborübung




Version 1

AufgabeThema: 8.16 Elektrische ArbeitSie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.

MaterialU

V

A

V

I

R

U

kWh

L

N

3

1

2

4

5

6

AufgabenstellungIn die Arbeitsblätter und teilweise auf separate Blätter sind

• die Berechnungen der elektrischen Arbeit zu untersuchen.• die Einheiten und Umrechnungen

der elektrischen Arbeit zu bestimmen.• die Messvarianten der elektrischen Arbeit anzuwenden.• die Leistungsberechnung aus der

Energiemessung zu bearbeiten.

Die Recherchen können mit den Links auf der nächsten Seite durchgeführt werden.




Version 1

Material

Elektrische ArbeitRecherchieren Sie im Internet mit Hilfe der nachfolgenden Links des erwähnte Thema und halten Sie die Erkenntnisse fest.Aufgabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Elektrische Arbeit, Theorie 1

Elektrische Arbeit, Theorie 2

Formeln elektrische Arbeit

Unterrichtsmaterial elektrische Arbeit

Grundwissen elektrische Arbeit

Energieproduktion

Energiefakten

Energielexikon




Version 1

Präsentation

Die Ergebnisse müssen untereinander ausgetauscht werden.

Die Erfahrungen werden in die Arbeitsblätter der Schulunterlagen übertragen. Korrekturen müssen bearbeitet werden.

Für Nachbearbeitungen können die Arbeitsblätter ab Internet bezogen werden.

Eine Zusammenfassung und die Formelbucheinträge werden im Plenum ausgeführt.




Version 1

Evaluation

Sie müssen zuerst ein Thema bearbeiten, erst dann können Sie die entsprechenden Tests bearbeiten.

Der Zugang zu den Kontrollaufgaben erhalten Sie nur unter den einzelnen Fachgebieten.

Die Resultate müssen Sie dem Fachlehrer vorlegen mit der Selbsteinschätzung. Nach erfolgreicher Abarbeitung eines Themas dürfen Sie das nächste Gebiet in Angriff nehmen.

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