Moderne Physik in der 11. Klasse MNG
Die Addita in der Klasse 11 des mathematisch-naturwissenschaftlichen Gymnasiums
bieten eine gute Gelegentheit, mithilfe geeigenter Computerprogramme über
den durch mathematische bzw. experimentelle Grenzen gesetzten Tellerrand der
herkömmlichen Schulphysik hinauszublicken.
Bei dem hier vorgestellte Weg wurde die computergestützte Simulation
dynamischer Systeme dazu eingesetzt, eine Reihe von Ergänzungen und Erweiterungen
zu den Experimenten des Fundamentums zu untersuchen. Einen großen Schwerpunkt
bilden dabei die Reibungseffekte, deren mathematische Untersuchung die Physik
in einen speziellen Mathematikkurs verwandeln würde. Durch diese Simulationen
können die erarbeiteten Gesetzmäßigkeiten nun in die Erfahrungswelt
der Schüler übertragen werden. Die Schüler können sehen, ob
"das rauskommt", was sie selbst beobachten. Aber auch spezielle Themen
wie der Vergleich verschiedener Modelle des inelastischen Stoßes oder
der Einfluss der Reibung auf den optimalen Winkel des schiefen Wurfes können
untersucht werden.
Für diesen Kurs wird das Programm "Dynasys" verwendet. Es können
aber auch andere ähnliche Werkzeuge verwendet werden.
Die Arbeitsblätter der Stunden und die Beispiellösungen (Stand 01.08.2005):
- Einstieg in Dynasys
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (144k)
Lösungen: Aufgabe 1 (4k) Aufgabe 2 (4k)
- Aufgaben zur Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (48k)
Lösungen: Aufgabe 1 (4k) Aufgabe 2a (8k)
Aufgabe 2 (8k)
- Bewegung mit konstanter Beschleunigung
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (128k)
Lösungen: Aufgabe 1 (4k) Aufgabe 2 (8k)
- Abschnittsweise definierte Bewegungen
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (124k)
Lösungen: Aufgabe 1a (4k) Aufgabe 1d (4k)
- Das Kraftgesetz
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (76k)
Lösungen: Aufgabe 1a (8k) Aufgabe 1b (8k)
Aufgabe 1c (8k) Aufgabe 1d (8k)
- Das Federpendel
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (96k)
Lösungen: Aufgabe 1 (16k)
- Die harmonische Schwingung
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (88k)
Ergebnisse: MS-Word97/98-Datei (88k)
- Das Fadenpendel
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (88k)
Lösungen: Aufgabe 1 (12k) Aufgabe 2 (16k)
- Bewegungsgleichung der harmonischen Schwingung
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (76k)
Lösungen: Aufgabe 1 (24k)
- Energieerhaltung bei der harmonischen Schwingung
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (104k)
Lösungen: Aufgabe 1 (20k) Aufgabe 2 (16k)
- Der freie Fall mit Reibung
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (76k)
Lösungen: Aufgabe 1 (12k) Aufgabe 2 (12k)
- Die gedämpfte Schwingung
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (116k)
Lösungen: Aufgabe 1 (16k) Aufgabe 2 (16k)
- Reibungswärme
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (88k)
Lösung: Aufgabe 1 (28k)
- Das gedämpfte Fadenpendel
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (56k)
Lösung: Aufgabe 1 (20k)
- Der elastische Stoß
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (124k)
Lösungen: Aufgabe 1 (16k) Aufgabe 2a (20k)
Aufgabe 2b (24k)
- Der inelastische Stoß
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (228k)
Lösungen: Aufgabe 1a (28k) Aufgabe 3a (36k)
- Der waagrechte Wurf
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (68k)
Lösung: Aufgabe 1a (8k)
- Der schiefe Wurf
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (84k)
- Optimaler Winkel abhängig von der Höhe
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (172k)
Lösung: MS-Word97/98-Datei (168k)
- Wurf mit Reibung
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (168k)
Dynasysmodell: Modell (24k)
- Kreisbewegung
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (92k)
Lösung: Aufgabe 1a (16k)
- Zentralkörper
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (64k)
Lösung: Aufgabe 1a (20k)
- Zweikörperproblem
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (92k)
Lösungen: Aufgabe 1a (28k) Aufgabe 2a (40k)
Die folgende Aufaben waren geplant, konnten aber wegen Ausfällen nicht behandelt werden.
- Dreikörperproblem
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (56k)
Lösung: Aufgabe 1a (44k)
- Zusätze
Arbeitsblatt: MS-Word97/98-Datei (28k)
Der Kurs wurde im Schuljahr 2003/2004 bereits einmal durchgeführt. Die
zusammengefassten Arbeitsblätter sind ebenfalls verfügbar: