Dynamik

aus ZUM-Wiki, dem Wiki für Lehr- und Lerninhalte auf ZUM.de
Wechseln zu: Navigation, Suche

Eine Einheit, mit deren Dokumentation ich erst sehr spät beginne.

Inhaltsverzeichnis

Verlaufsplanung

Die geschriebene Klausur beschäftigte sich mit Bewegungen, also mit Kinematik. In den folgenden Stunden wird die Überlagerung von Bewegungen untersucht um die Überlagerung von Kräften an der schiefen Ebene zu verstehen und im weiteren Verlauf die Newtonschen Axiome einzuführen.

Klausurrückgabe

Anklicken um die folgende Verlaufsplanung ein- bzw. auszublenden.

Zeit Schüleraktivität Lehreraktivität / Ansagen Methode Material / Medium

Überlagerung von Bewegungen

Zeit Schüleraktivität Lehreraktivität / Ansagen Methode Material / Medium
10' ankommen
  • Begrüßung
  • allgemeine Ansagen
  • weiterer Fahrplan
    • 7.5. Überlagerung von Bewegungen
    • 14.5. Überlagerung von Kräften
    • 21.5. Newtonsche Axiome: I Trägheitsprinzip, II Aktionsprinzip
    • (28.5. Pfingstmontag)
    • 4.6. Newtonsche Axiome III Actio = Reaktionsprinzip
    • 11.6. Kräfte bei Kreisbewegungen
    • 18.6. Jokerstunde
  • Probleme bei der Verbesserung der Klausur?
Lehrervortrag Smartboard
ggf. 10'
  • Probleme berichten
  • Aufgaben vorrechnen
  • bei der Lösung helfen
  • moderieren
  • bei der Lösung helfen
  • Klassnegespräch
  • Schüler an der Tafel
Smartboard / OHP
Phasenwechsel
5'
  • ausrechnen
  • vorrechnen
  • zeichnerisch: Vektoraddition
Aufgabe: Kanufahrt auf der Elbe. Arbeitsblatt, Smartboard / OHP
5'
  • ausrechnen
  • vorrechnen
  • zeichnerisch: Vektoraddition
Aufgabe: Ruderboote auf der Elbe Arbeitsblatt, Smartboard / OHP
10'
  • ausrechnen
  • vorrechnen
  • zeichnerisch: Vektoraddition
  • Vektoraddition rechnerisch versuchen
    (Satz des Pythagoras)
Aufgabe: Schwimmer in der Elbe Arbeitsblatt, Smartboard / OHP
Phasenwechsel
10'
  • zuhören
  • Fragen stellen
  • nachrechnen
Erweiterung des Satz des Pythagoras auf den Kosinussatz
  • a^2 \ + \ b^2 \ = \ c^2
  • a^2 \ + \ b^2 \ - \ 2ab \ \cdot \  \cos \ \gamma \ = \ c^2
Lehrervortrag Smartboard / OHP
5' Pause
5'
  • Beispielaufgabe (Boot mit 30°) an der Tafel lösen
ggf. helfen Smartboard / OHP
10'
  • Aufgaben lösen
  • Probleme identifizieren
2er-Team Aufgaben lösen
10'
  • Ergebnisse vorstellen / vergleichen
  • Probleme benennen
  • Probleme lösen
Unterstützen Schüler-Klassengespräch Smartboard / OHP
Phasenwechsel
Phasenwechsel
5'
  • zuhören
  • Fragen stellen
  • Vektorielle Größen sammeln
Kurzvortrag vektorielle Größen:
  • Vektorielle Größen sind alle Größen die eine Richtung besitzen.
  • Geschwindigkeit
  • ...
Lehrervortrag Smartboard
Phasenwechsel
10' Versuch mit 3 Federkraftmessern:
  • 3 Federkraftmesser sternförmig verbinden
  • an einer Seite ziehen (andere festhalten)
  • Winkel zwischen 2 Federkraftmessern messen
  • Kräfte an allen Kraftmessern ablesen
  • Versuch graphisch darstellen
  • mit 2 Kräften und Winkel dazwischen überprüfen, ob die ungestörte Überlagerung auch hier gilt.
Versuch erläutern 3er-Teams Federkraftmesser
5'
  • Aufgaben zu anderen vektoriellen Größen rechnen
  • Rest HA.
Einzelarbeit Arbeitsblatt

Material

Arbeitsblatt: Überlagerung von Bewegungen

Überlagerung von Kräften

Zeit Schüleraktivität Lehreraktivität / Ansagen Methode Material / Medium
10' ankommen
  • Begrüßung
  • allgemeine Ansagen
  • mündliche Noten
  • Vorstellung der Agenda / Stundenziele
    • Aufgaben zurück
    • 2 Versuche zu Kräften
    • Aufgaben zu Kräften
  • Ziele
    • Kräfte sind Vektoren
    • Kräfte können addiert werden
    • Kräfte können zerlegt werden
    • Besondere Kräfte am Hang
  • Kurztest
Lehrervortrag Smartboard
Phasenwechsel
10' Versuch mit 3 Federkraftmessern:
  • 3 Federkraftmesser sternförmig verbinden
  • an einer Seite ziehen (andere festhalten)
  • Winkel zwischen 2 Federkraftmessern messen
  • Kräfte an allen Kraftmessern ablesen
  • Versuch graphisch darstellen
  • mit 2 Kräften und Winkel rechnerisch überprüfen, ob die ungestörte Überlagerung auch hier gilt.
Versuch erläutern 3er-Teams Federkraftmesser
5' Ergebnisse präsentieren nachfragen
10'
  • zuschauen
  • Fragen stellen
  • abzeichnen
  • bekannte Kräfte benennen, einzeichnen
  • moderieren
  • Versuch aufbauen:
    • Wagen an schiefer Ebene m. Kraftmesser
  • Frage: Welche Kräfte könnten uns hier interessieren?
  • Bekannte Kräfte einzeichnen
  • Frage: Wie können wir die einzelnen Komponenten berechnen?
Klassengespräch Schiefe Ebene, Tafel
5' Pause
10' Beispiel Ausrechnen Beispiel:
  • Wagen 200g, Winkel 30° zur Ebene
  • Wie groß ist die Hangabtriebskraft?
Smartboard, Heft
20' Weitere Aufgaben rechnen
  • Beschleunigung in Richtung der Hangabtriebskraft
  • Masse = 600kg, Winkel = 15°
  • Masse = 70kg, Winkel = 45°
  • Masse= 70kg, Winkel = 90°
  • Masse=70kg, Winkel = 75°
Phasenwechsel
15' Kurztest Smart Response erklären Smartboard, Smart response
5' Feedback

Selbsteinschätzung

Feedbackhand 2* Karteikarten

Aktionsprinzip

Zeit Schüleraktivität Lehreraktivität / Ansagen Methode Begründung Material / Medium
5' ankommen
  • Begrüßung
  • Vorstellung der Agenda / Stundenziele
    • Wiederholung der Kraft an schiefer Ebene
    • Hausaufgabe vergleichen
    • Smart Response
    • Pause
    • Wie stark wird der Wagen beschleunigt? (Aktionsprinzip)
    • Feedback
Lehrervortrag Agenda an der Tafel, kurz vorstellen; besser: Agenda auf Flipchart o. Wandtafel, wäre dann immer sichtbar. Smartboard
15' In welche Teilkräfte kann die Gewichtskraft eines Wagens am Hang zerlegt werden und wie funktioniert das graphisch und rechnerisch? Wie groß ist die Beschleunigung? Zeitwächter, Selbsteinschätzung zurück DAB (5' 3' 7') in 2er Teams jeder soll sich die Kraftzerlegung anschauen und sich auf Vorstellung vorbereiten Mappen, Smartboard
10' Hausaufgabe vorrechnen & vergleichen

Hangabtriebskraft für einen Wagen mit M=560kg α=5°, 0°, 90°, 45°, 62,5°

helfen, nachfragen

Erinnerung: 1N entspricht etwa 100g

Vorrechnen am vorbereiteten Smartboard geht zügig, Probleme können erkannt und ggf. besprochen werden Smartboard
Phasenwechsel
15' zuhören, nachfragen, Test durchführen Smartboard Response am Beispiel erklären einfache Möglichkeit einen Test durchzuführen, Einführung lohnt sich in dem Kurs zwar nur noch bedingt, ist für mich aber auch eine Übung Erklärung am laufenden Test, dadurch leicht verständlich Taschenrechner!
5' Pause
10' gemeinsam lesen: Buch S.81 Frage: Was bedeuten die beiden Grafiken? lesen, anschließendes Klassengespräch Jedem soll schon für die folgende Aufgabe klar sein, dass F die beschleunigende Kraft, a die Beschleunigung und m die beschleunigte Masse ist Buch
15' Aufgabe: PKW mit Masse 1360kg beschleunigt in 9,6s von 0 auf 100km/h. Wie groß ist die durchschnittlich wirkende, beschleunigende Kraft? Ist sie gleich der vom Motor aufgebrachten Kraft? Zeitwächter DAB (5', 3', 7') Input aus dem Buch gleich anwenden. Smartboard
10' Aufgabe: Wie groß ist die maximale Beschleunigung eines Zuges, wenn dieser eine beschleunigende Kraft von 270 kN aufbringen kann und eine Masse von 500t hat? Einzelarbeit jeder soll sich selbst testen können Mappe, Aufgabe an Smartboard
5' Feedback Feedbackhand bewährt Karteikarten

Trägheit & Reaktionsprinzip

Zeit Schüleraktivität Lehreraktivität / Ansagen Methode Begrümdung Material / Medium
5' ankommen
  • Vorstellung der Agenda / Stundenziele
    • Trägheit
    • Grundgleichung der Mechanik
    • Reaktionsprinzip
    • Fragen, Themen für die letzte Stunde
Lehrervortrag Input, Information über den Stundenverlauf, besser: Per Flipchart o.ä. Smartboard
5' zuhören, ergänzen, überlegen, vermuten Beispiel: Bus fährt, bremst, Kind fällt hin. Warum?

moderieren

Lehrervortrag mit anschließendem Klassengespräch, Ideen an Smartboard sichern Das Problem soll klar werden, Trägheitsgesetz war HA, soll thematisiert werden. Smartboard
5' abschreiben Definition an Smartboard: 1. Axiom

(Erklärung zu Summenzeichen aus dem Buch)

Input aus dem Buch bzw. von der Tafel soll gelernt werden, daher abschreiben Smartboard, Mappe
15' DAB (5', 5', 5'):
  • Nenne Beispiele, wo die Trägheit von Massen beobachtet werden kann bzw. genutzt wird und erkläre diese kurz.
  • Erklärt Euch gegenseitig die Beispiele und überprüft, ob es sich tatsächlich um Trägheit handelt, oder ob eine andere Kraft im Spiel ist.
  • Stellt eure Beispiele kurz vor
Zeitwächter DAB Jeder soll aktiv mitarbeiten Glocke
Phasenwechsel
5' zuhören, ergänzen, abschreiben Überleitung zur Grundgleichung

Definition Grundgleichung

Input aus dem Buch bzw. von der Tafel soll gelernt werden, daher abschreiben Smartboard, Mappe
5' Pause
Phasenwechsel
10' Experiment durchführen: Schüler auf rollbaren Stühlen. Wer zieht wen?

Vermutung äußern

Anleitung quick & dirty Versuch das Problem soll deutlich werden. Seil, rollbare Stühle
15' beim Aufbau helfen, beobachten, Vermutungen äußern Experiment durchführen:
  • Rollen & Stativ an Tischkanten, Massen mit Seil verbunden, Kraftmesser an Stativ.
  • Masse an einer Seite, andere Seite mit Kraftmesser am Stativ befestigt.
    • Welch Kraft wirkt auf das Massenstück? Welche Kraft wirkt auf das Stativ?
    • Was ändert sich, wenn an der zweiten Seite auch eine Masse hängt?
    • Möglichkeiten durchspielen: ein Kraftmesser in der Mitte, 2, Kraftmesser an Massen...
Lehrerexperiment mit Ideen von Schülern soll gemeinsam demonstriert und verstanden werden, ggf. diskutieren lassen.
  • Kraftmesser
  • Massen
  • Faden
  • Rollen
5' zuhören, ergänzen, abschreiben Definition Reaktionsprinzip

Ggf. Beispiel Gravitationskraft

Input aus dem Buch bzw. von der Tafel soll gelernt werden, daher abschreiben Smartboard, Mappe
Phasenwechsel
10' Fragen für letzte Physikstunde überlegen und auf Karteikarten notieren, HA: ggf. selbst recherchieren Fragen einsammeln Input von Schülern Zeit für wichtige Fragen Karteikarten
5' Feedback Feedbackhand bewährtes System, bei den Schülern mittlerweile bekannt Karteikarten

Kräfte bei Kreisbewegungen

Versuch mit dem Topfdeckel und der Murmel -> Kugel bewegt sich geradlinig wenn sie nicht durch Topfdeckel auf die Bahn gezwungen wird.

Joker-Stunde