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Wurfbewegungen, Kreisbewegung
Lernziele: Wurfbewegungen und die Kreisbewegung eines Massenpunktes in einem Koordinatensystem beschreiben können. Die Ursache für eine Wurfbewegung und für die Kreisbewegung kennen. Bewegungsaufgaben lösen können.
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Experimente A Freier Fall B Horizontaler Wurf C Schiefer Wurf
D Raketenstart
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A: Freier Fall Ein Elektromaget hält einen Körper. Wird der Stromkreis geöffnet, fällt der Körper. Mit dem System VideoCom wird die Fallbewegung aufgezeichnet und ausgewertet. Wir suchen nach der Ursache für den Fall und wollen die Fallbewegung typisieren.
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B: Horizontaler Wurf Das Kugelfallgerät ermöglicht es, gleichzeitig eine Kugel frei fallen zu lassen und die andere horizontal abzustossen. Wir wollen untersuchen, welche Wirkung die Bewegungen in horizontaler und vertikaler Richtung aufeinander haben.
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C: Schiefer Wurf Mit dem Kugelfallgerät kann man eine Kugel abschiessen. Gleichzeitig beginnt eine andere Kugel zu fallen. Wird mit dem Wurfgerät genau auf die frei fallende Kugel gezielt, sollte man immer treffen. Warum?
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D: Raketenstart Eine halb mit Wasser gefüllte Rakete, in welche Luft gepresst wurde, wird losgelassen. Sie fliegt weit über das Feld. (Auf der Wiese neben dem Mühlbach).
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Die Kinematik der Kreisbewegung
Begriffe und ihre Beziehungen: Bahneschwindigkeit - Winkelgeschwindigkeit Periodenlänge und Frequenz Einbettung der Kreisbewegung ins Koordinatensystem
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Die Dynamik der Kreisbewegung
Zentralbeschleunigung und Zentripetalkraft Grösse und Richtung der Zentripetalkraft Experiment: Zentralkraftgerät, Messen der Zentralkraft in Abhängigkeit von Bahnradius, Winkelgeschwindigkeit und Masse Einzeichnen aller wirksamen Kräfte
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Aufgabe Ein Bob fährt auf der Bahn durch eine Kurve. Wie ist die Bahn zu wählen, damit es kein seitliches Rutschen gibt?
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Kurzreferate A: Ueberblick über die verschiedenen linearen Bewegungen
B: Mathematisches Modell der linearen Bewegungen C: Lineare Bewegungen mit Dynasys (Stella) modellieren D: Die Lösung einer Musteraufgabe demonstrieren
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