Alle Kapitel sind weiter untergliedert.
Dies ist exemplarisch beim Punkt Mechanik 04. Geradlinige Bewegung gezeigt.
Bislang (August 2000) sind nur die Versuchskarten bis zum Thema Mechanik 09.3 vollständig erstellt.
MECHANIK
01. Grundgrößen der Mechanik
02. Vektoraddition
03. Gleichgewicht; Drehmoment (Statik)
04. Geradlinige Bewegung
4.1 Geschwindigkeit der gleichförmigen und nichtgleichförmigen Bewegung
Ÿ Gleichförmige Bewegung: gezeigt auf der Luftschiene (Geschwindigkeitsmessung mitLichtschranken)
Ÿ Gleichförmige Bewegung: gezeigt auf der Luftschiene (Geschwindigkeitsmessung mit
Mikrowellen-RADAR)
Ÿ Bestimmung der Geschwindigkeit einer Gewehrkugel (time-of-flight)
Ÿ Geradlinigkeit der Elektronenbahn: Schattenkreuzröhre
Ÿ Die Schwingung eines Federpendels im Schwerefeld als Beispiel für eine nichtgleichförmige
Bewegung
Ÿ Stangenpendel-Schwingung: Beispiel für eine nichtkonstante Geschwindigkeit
4.2 Gleichförmig beschleunigte Bewegung
Ÿ Geschwindigkeitsbestimmung bei der gleichförmig beschleunigten Bewegung durch Messung von
Differenzenquotienten Ds/Dt
Ÿ Geschwindigkeit bei der gleichförmig beschleunigten Bewegung: v = a*t (Radarmessung bei
geneigter Luftschiene)
Ÿ Messung der Beschleunigung einer gleichförmig beschleunigten Bewegung mittels Lichtschranken
Ÿ Fallende Wassertropfen: Sichtbarmachung des Fallweges als Funktion der Fallzeit
Ÿ Gleichförmig beschleunigte Bewegung: Aufzeichnung und quantitative Auswertung
Ÿ Auswertung der Zeit-Diagramme von Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung:
(fotoelektronische Memethode)
4.3 Bestimmung der Fallbeschleunigung
Ÿ Fallmaschine: Weg-Zeit-Gesetz; Bestimmung der Erdbeschleunigung
Ÿ Fallschnur
Ÿ Freie Fallbewegung: Der fallende Stab: s = s(t)
05. Zweites Newtonsches Gesetz
06. Arbeit und Energie
07. Kraftstoß und Impuls
08. Bewegung in einer Ebene
09. Rotationsbewegung
10. Elastizität
11. Mechanische Schwingungen
12. Mechanische Wellen
13. Schallwellen (Akustik)
14. Mechanik von Flüssigkeiten
15. Eigenschaften der Gase (Aerostatik, Aerodynamik)
THERMODYNAMIK
16. Temperatur und Ausdehnung
17. Arbeit und Wõrme
18. Thermodynamische Kreisprozesse
19. Ideales Gas; Reales Gas
20. Vakuumphysik
ELEKTRIZITTSLEHRE; MAGNETISMUS
21. Elektrische Ladung; Elektrisches Feld
22. Elektrische Leitung; Elektronen; Ionen
23. Elektrochemie; Thermoelektrizität; Piezoelektrizität; Pyroelektrizität
24. Gleich- und Wechselstromwiderstand
25. Magnetismus
26. Magnetfeld stromdurchflossener Leiter
27. Induktion; Lorentzkraft
28. Generator und Elektromotor
29. Dielektrika
30. Induktivität; Schaltverhalten von Induktivität und Kapazität
31. Elektronik
32. Elektrische Schwingungen
OPTIK
33. Elektromagnetische Wellen
34. Optische Systeme und Verfahren
Zu einzelnen Themen sind Simulationen geplant:
Das Programm Elastoss zu 07. Kraftstoß und Impuls steht bereits zur Verfügung
Mit diesem Programm können Stoßversuche mit 2 Massen simuliert werden. Verschiedene Parameter wie Masse1, Masse2, Geschwindigkeit1, Geschwindigkeit2 und Elastizitätseigenschaften der Massen (simuliert durch eine Feder) können eingestellt werden. Das Programm erstellt ein Diagramm der Energiezustände zum Zeitpunkt t von den Massen und der Feder. Bestimmte Einstellungen können gespeichert und geladen werden. Bei zu großen Delta-t- Werten ergeben sich leider Ungenauigkeiten. Vor allem beim inelastischen Stoß.