Unterrichtsmaterialien Physik: Berufliche Schule
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Einheit
Offene KometenbahnDer Flächensatz von Johannes Kepler gilt sogar für Satelliten, die ihren Zentralkörper auf einer elliptischen Bahn umlaufen. Wir gehen der Frage nach, ob dieser Satz, auch zweites Kepler'sches Gesetz genannt, auch für parabelförmige Kometenbahnen gilt.
Keplers Gesetze
11-12. Klasse
Berufliche Schule
14 SeitenKeplers Gesetze11-12. KlasseBerufliche Schule14 SeitenTesten kostet nichts
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Einheit
Ist der Sommer länger als der Winter? - M5-M7Die beiden Materialien M 5 und M 6 bilden den logisch auf den gewonnenen Vorerkenntnissen basierenden Kern der Lerneinheit. Sie führen zur Antwort auf die gegebene Frage nach der unterschiedlichen Länge der Jahreszeiten. Die Schüler dürften sich inzwischen hinreichend in die Materie eingearbeitet haben. Zwar werden auch in dem Material M 5 die Ableitungen für die Berechnung der mittleren Erdgeschwindigkeit und der Sonnenmasse gegeben, aber in den Aufgaben zu M 5 wird den Schülern abverlangt, dass sie die Berechnungen mit nur geringen Vorgaben selbstständig durchführen. Die Aufgabe 2 (Sonnenmasse) ist von der Lösung der Aufgabe 1 (mittlere Geschwindigkeit der Erde) abhängig. Deshalb können beide gleichzeitig ausgegeben werden. Die Aufgabe 3 (Mittelpunktswinkel), Aufgabe 4 (Erdgeschwindigkeit auf den Teilstücken), Aufgabe 5 (Bogenlängen) und Aufgabe 6 (Durchlaufzeiten) von Material M 5 bauen aufeinander auf. Sie sollten unbedingt nacheinander bearbeitet werden und nur dann, wenn die vorherige Aufgabe richtig gelöst ist. Würden die Schüler mit fehlerhaften Ausgangswerten weiterrechnen, dann kämen natürlich unsinnige Werte heraus. Lustlosigkeit, Unmut und Resignation wären gegeben. Besprechen Sie daher die Ergebnisse der Schüler im Plenum, bevor diese sich der nächsten Aufgabe widmen. Das Material M 6 setzt sich zunächst mit der fehlerhaften Aussage, dass der Sommer länger als der Winter sei, auseinander. Vielmehr muss man von der Zeit zwischen den beiden Äquinoktien, also vom Frühjahr-Sommer-Halbjahr und vom Herbst-Winter-Halbjahr sprechen. Die Überlegungen gelten alle für einen Beobachter auf der Nordhalbkugel – auf der Südhalbkugel sind die Jahreszeiten entgegengesetzt. Vereinfachend werden hier die Bezeichnungen ‚Sommerbogen’ und ‚Winterbogen’ gebraucht, deren Länge in Aufgabe 1 zu bestimmen ist. Daraus kann man die beiden Durchschnittsgeschwindigkeiten (Aufgabe 2) und dann endlich die Umlaufzeiten im ‚Sommerbogen’ und im ‚Winterbogen’ (Aufgabe 3) berechnen. Ein Vergleich mit den kalendarischen Zeiten (Aufgabe 4) zwischen den Herbstanfängen 2019 und 2020 zeigt den Schülern, dass wir trotz der Näherungsformeln und der relativ groben Ausgangswerte doch erfreulich genaue Ergebnisse erzielt haben. Das Material M 7 fordert dazu auf, eine Utopie zu berechnen. Wann würde die Erdachse senkrecht stehen (Aufgabe 1) und was würde sich hinsichtlich der Sonnenhöhe und der Jahreszeiten ändern (Aufgabe 2)? Meteorologischen und biologischen Spekulationen wären hier Tür und Tor geöffnet.
Keplers Gesetze11-13. KlasseBerufliche Schule7 SeitenKeplers Gesetze11-13. KlasseBerufliche Schule7 Seiten
Einheit
Bewegungen in unserem Sonnensystem/Sterne und SternsystemeUmlaufbahnen der Planeten – die Kepler’schen Gesetze; Funkelnde Himmelskörper – Sterne und Sternsysteme; Werden und Vergehen im All; Rosettas Flug zum Kometen Churyumov-Gerasimenko; Philaes Landung auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko
Astronomie9-10. KlasseBerufliche Schule6 SeitenAstronomie9-10. KlasseBerufliche Schule6 Seiten
Einheit
Eigenständige Bearbeitung von Kräften, Arbeiten und einfachen MaschinenM4 Die physikalische Einheit der Kraft; M5 Warum fallen Körper immer nach unten?; M6 Die Gewichtskraft – sie begegnet uns ständig; M7 Physikalische Arbeit und Energie; M8 Funktionsprinzip und Teile des Flaschenzuges; M9 Der Hebel – mechanischer Kraftwandler im Alltag
Astronomie7-8. KlasseBerufliche Schule8 SeitenAstronomie7-8. KlasseBerufliche Schule8 SeitenVerwandte Themen
Einheit
Erforschung der Themen Kraft, Energie und ArbeitM2 Die Krafteinheit Newton; M3 Von Gravitations- und Gewichtskräften; M4 Die Masse eines Körpers; M5 Die Arbeit im physikalischen Sinn; M6 Kraft mal Weg – der Hebel als Hilfsmittel
Erdmond7. KlasseBerufliche Schule7 SeitenErdmond7. KlasseBerufliche Schule7 Seiten
Einheit
Die große Konjunktion und die Goldene Zahl - M1-M2Aufgaben zur großen Konjunktion; Große Konjunktion mit Stellarium „beobachten“
Astronomie11-13. KlasseBerufliche Schule5 SeitenAstronomie11-13. KlasseBerufliche Schule5 Seiten
Einheit
Die TrojanerAufgaben; Daten; Der gravitative Einfluss der Trojaner auf die Sonne
Astronomie11-13. KlasseBerufliche Schule7 SeitenAstronomie11-13. KlasseBerufliche Schule7 Seiten
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