Ph11 Lernbereich 2: Dynamik, Newton'sche Gesetze (ca. 20 Std.)
Fachoberschule: Physik 11 (T)
Kompetenzerwartungen
Die Schülerinnen und Schüler ...
- treffen Vorhersagen über die Änderung der Geschwindigkeit eines Körpers durch eine Kraftwirkung und überprüfen diese durch selbst geplante und durchgeführte Experimente. Sie verwenden dabei geeignete Messwerterfassungssysteme, wie z. B. die Videoanalyse, und stellen ihre Ergebnisse sprachlich, grafisch und mathematisch dar.
- setzen bei der Betrachtung von alltagsnahen Situationen (z. B. Fahrt mit einem Personenaufzug) gezielt die Newton'schen Gesetze ein, um die Auswirkungen von Kräften auf den Bewegungszustand eines Körpers vorherzusagen. Im Rahmen ihrer Aussagen ermitteln sie die Kraft, die bei dem jeweiligen Körper den Bewegungszustand verändert, indem sie rechnerische und zeichnerische Strategien mithilfe von Kräfteplänen verfolgen.
- treffen physikalisch fundierte Vorhersagen über reibungsbehaftete bzw. reibungsfreie Bewegungsabläufe bei ausgewählten Beispielen, insbesondere die Bergauf‑ und Bergabbewegung von Fahrzeugen mit oder ohne eigenen Antrieb entlang einer geneigten Ebene sowie die Atwood'sche Fallmaschine.
- analysieren die Kraftwirkungen und die damit verbundenen Impulsänderungen bei ein‑ und zweidimensionalen Stoßvorgängen unter Anwendung des Wechselwirkungsprinzips. Dabei ermitteln sie die Impulsänderungen der beteiligten Stoßpartner bei zweidimensionalen Vorgängen zeichnerisch und bei eindimensionalen Vorgängen zeichnerisch und rechnerisch, um damit z. B. Geschwindigkeitsänderungen und dabei auftretende Beschleunigungen beim Zusammenstoß von Fahrzeugen zu diskutieren.
Inhalte zu den Kompetenzen:
- Beharrungsprinzip (1. Newton'sches Gesetz)
-
Newton'sche Bewegungsgleichung (2. Newton'sches Gesetz):
bzw.
- Wechselwirkungsprinzip (3. Newton'sches Gesetz)
- Reibungskraft
- Impuls als Vektorgröße
- Gesetz der Impulserhaltung
- Kräftepläne
- Antriebs‑ und Bremsvorgänge für Bewegungen auf horizontaler und geneigter Ebene mit und ohne Reibung
