Begleitmaterial

• Alle Schüler-Arbeitsblätter als editierbare Wordversionen zum kostenlosen Download
• Satzkarten zur Untersuchung von Bewegungsdiagrammen
• Jedes Experiment mit Materialliste, 1-2-3 CAD 3D Anleitung, Durchführungshinweisen, Auswertung und Tipps

• 1 - Geradlinig gleichförmige Bewegung

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Geradlinig gleichförmige Bewegung"

  Die geradlinig gleichförmige Bewegung eines angetriebenen Wagens wird untersucht. Dabei werden für unterschiedliche Wegstrecke die jeweiligen Fahrzeiten gemessen, um daraus die Geschwindigkeit zu bestimmen.

  
  
• 2 - Newtonsche Gesetze - Teil 1

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Newtonsche Gesetze - Teil 1"

  Im ersten Versuch zu den Newton’schen Gesetzen werden die Zusammenhänge a~1/m und a~F untersucht und am Ende zum zweiten Newton’schen Gesetz F=m˖a zusammengeführt. Dabei wird für unterschiedliche Konfigurationen die Beschleunigung eines Messwagens mit dem Speichenrad einer Lichtschranke direkt gemessen. Das erste und dritte Newton’sche Gesetz sind im Versuch „Newton’sche Gesetze – Teil 2“ thematisiert.

  
  
• 3 - Newton'sche Gesetze - Teil 2

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Newton'sche Gesetze - Teil 2"

  Als Fortführung des vorangegangenen Versuchs werden in diesen beiden Versuchen das erste und das dritte Newton’schen Gesetze entdeckt. Dazu werden auf der kurzen Schiene unter der Verwendung von Messwagen das Trägheitsprinzip und das Wechselwirkungsprinzip „actio gleich reaction“ beobachtet.

  
  
• 4 - Weg-Zeit-Gesetz

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Weg-Zeit-Gesetz"

  Das Weg-Zeit-Gesetz der geradlinigen gleichmäßig beschleunigten Bewegung wird auf einer geneigten Ebene untersucht. Dazu wird für unterschiedliche Wegstrecken auf der geneigten Ebene mit zwei Lichtschranken die von einem Messwagen benötigte Zeit gemessen.

  
  
• 5 - Bewegungsdiagramme

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Bewegungsdiagramme"

  Für einen gleichmäßig beschleunigten Messwagen werden Zeit-Weg-, Zeit-Geschwindigkeit- und Zeit-Beschleunigungs-Diagramme mit dem Speichenrad einer Lichtschranke aufgenommen. Die Messkurven werden mit den idealen Kurven verglichen und anschließend in spielerischer Form interpretiert.

  
  
• 6 - Freier Fall (1) - Fallbeschleunigung

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Freier Fall (1) - Fallbeschleunigung"

  Mit zwei Lichtschranken und der Falltasche für Fallversuche wird die Abhängigkeit der Fallzeit von der der Masse des fallenden Körpers untersucht. Die Resultate werden mit Theoriewerten verglichen und diskutiert. Abschließend erfolgt eine direkte Messung der Fallbeschleunigung g.

  
  
• 7 - Freier Fall (2) - Fallhöhe - Fallgeschwindigkeit

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Freier Fall (2) - Fallhöhe - Fallgeschwindigkeit"

  Mit einer Lichtschranke wird die Abhängigkeit der Fallgeschwindigkeit vEnd einer Fallkarte von der Fallhöhe h untersucht. Dazu wird Eingangs der Zusammenhang aus der Energieerhaltung für potentiellen und kinetischen Energie hergeleitet und mit den Messergebnissen verglichen und diskutiert.

  
  
• 8 - Freier Fall (3) - Fallhöhe - Fallzeit

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Freier Fall (3) - Fallhöhe - Fallzeit"

  Mit zwei Lichtschranken und der Fallkarte wird die Abhängigkeit der Fallzeit von der Fallhöhe untersucht. Die Resultate werden mit dem eingangs hergeleiteten Fallgesetz verglichen und diskutiert. Zum Arbeitsblatt gibt es eine Ergänzung die den systematischen Fehler der Messung thematisiert.

  
  
• 9 - Waagerechter Wurf

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Waagerechter Wurf"

  Für den waagerechten Wurf einer Holzkugel von der Tischplatte auf den Boden werden Wurfweite, Wurfhöhe und Abwurfgeschwindigkeit gemessen. Die Abwurfgeschwindigkeit wird dabei aus der Dunkelzeit einer Lichtschranke berechnet. Abschließend wird mit den Messergebnissen die Eingangs hergeleitete Formel für die Wurfweite untersucht und diskutiert.

  
  
• 10 - Fadenpendel - Schwingungsdauer

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Fadenpendel - Schwingungsdauer"

  Für ein Fadenpendel wird die Abhängigkeit der Schwingungsdauer von der Pendellänge, der Auslenkung sowie der Masse des Pendelkörpers untersucht. Dazu wird die Schwingungsdauer des Pendels direkt mit einer Lichtschranke gemessen.

  
  
• 11 - Fadenpendel - g-Bestimmung

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Fadenpendel - g-Bestimmung"

  Die Schwingungsdauer eines Pendels wird direkt mit einer Lichtschranke gemessen. Aus den Messergebnissen wird die Fallbeschleunigung bestimmt.

  
  
• 12 - Fadenpendel - Dämpfung

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Fadenpendel - Dämpfung"

  Die Dämpfung eines Fadenpendels wird mit einer Lichtschranke gemessen. Dabei ergibt sich die exponentielle Abnahme der kinetischen Energie aus der Dunkelzeit des Pendelkörpers beim Durchgang durch die Ruhelage.

  
  
• 13 - Federpendel - Schwingungsdauer

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Federpendel - Schwingungsdauer"

  Mit einem Federpendel und einer Lichtschranke wird gezeigt, wie sich mittels der gemessenen Schwingungsdauer eine unbekannte Masse bestimmen lässt.

  
  
• 14 - Impulserhaltung

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Impulserhaltung"

  Auf der Fahrbahn wird mit zwei Lichtschranken der vollkommen unelastische Stoß zweier Messwagen untersucht. Aus den Geschwindigkeiten vor und nach dem Stoß wird die Impulserhaltung abgeleitet.

  
  
• 15 - Elastischer - Unelastischer Stoß

  Mechanik, Dynamik 2.0, Schüler-Set

  Versuch "Elastischer - Unelastischer Stoß"

  Für den elastischen und unelastischen Stoß zweier Messwagen auf der Fahrbahn werden die Geschwindigkeiten vor und nach dem Stoß gemessen. Mithilfe der Messungen werden anschließend beide Stoßarten auf Energie- und Impulserhaltung untersucht.

  
  

Arbeitsblätter zum freien Download

• 1 × Schnur
• 1 × Stativstäbe mit Bohrung und Stift, 330/200 mm
• 1 × Ringe mit Haken, 5 Stück
• 2 × Doppelmuffe mit Schlitz, Aluminium
• 1 × Profilschiene, 100 cm
• 1 × Profilschiene mit Mittel-Bohrung
• 2 × Klemmschieber
• 1 × Schienenfüße, steckbar, 2 Stück
• 1 × Gewichtsträger, 10 g
• 2 × Scheibengewicht, 10 g, rot
• 2 × Scheibengewicht, 10 g, grün
• 1 × Scheibengewicht, 50 g, rot
• 1 × Scheibengewicht, 100 g
• 1 × Scheibengewicht, 50 g, grün
• 1 × Schraubenfeder, 150 mm, max. 10 N
• 1 × Schraubenfeder, 100 mm, max. 12 N
• 1 × Tasche für Fallversuche
• 1 × Unterbrecherkarte, 100 mm
• 2 × Unterbrecherkarte, 30 mm
• 1 × Zeiger
• 2 × Puffer an Stab
• 2 × Wagen
• 1 × Pendelkugel, Stahl, 25 mm Ø
• 1 × Pendelkugel, Holz, 25 mm Ø
• 1 × Holzkugel, naturfarben, 25 mm Ø
• 1 × Klemmrohr
• 2 × Lichtschranke – VPG-BTD
• 2 × Schraube für 78250
• 1 × Aufbewahrungswanne hoch, rot
• 1 × Klemmdeckel
• 1 × Einräumplan zu 43009
• 1 × Versuchsanleitung SEG Dynamik