Dynamik

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

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

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Zeit	Schüleraktivität	Lehreraktivität / Ansagen	Methode	Material / Medium
10'	ankommen	Begrüßung allgemeine Ansagen Rückgabe der Arbeit Häufige Fehlerquellen Einheiten in der Rechnung mitnehmen mit Brüchen rechnen, erst am Ende einsetzen Platz lassen Bei Unklarheiten nachfragen! Immer! Umrechnung km/h in m/s Punkte zählen Verbesserung	Lehrervortrag	Smartboard
5'	mitschreiben	Umrechnung von km/h in m/s Beispiel: 100km/h in m/s -> km und h durch Faktoren ersetzen!	Lehrervortrag	Smartboard / OHP
5'	ein Schüler: Vorrechnen Rest: Mitschreiben, nachfragen	Aufgabe: Ein Fahrzeug fährt in 3,5h 300km. Wie groß ist seine Durchschnittsgeschwindigkeit?		Smartboard / OHP
10'	*ein Schüler: Vorrechnen Rest: Mitschreiben, nachfragen	Aufgabe: Eine Billardkugel fällt vom Tisch (ohne Luftreibung). Wie schnell ist er wenn er auf dem Boden aufschlägt?		Smartboard / OHP
15'	ein Schüler: Vorrechnen Rest: Mitschreiben, nachfragen	Aufgabe 5!		Smartboard / OHP
5'	Pause
5'	Vorüberlegungen	Aufgabe 6!		Smartboard / OHP
10'	Aufgabe 6 rechnen	Helfen	Einzelarbeit	Mappe
	Phasenwechsel
10'	Punkte zählen	Noten eintragen
	Phasenwechsel
15'	Restliche Arbeit rechnen	helfen Ansage: Rest: HA!

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.