Didaktische Hinweise:
Didaktische Hinweise
| Nummer | Name | Beschreibung |
|---|---|---|
| 1. | Didaktische Hinweise |
Theorie
| Nummer | Name | Beschreibung |
|---|---|---|
| 1. | Herleitung/Motivation des Newtonschen Gravitationsgesetzes | Herleitung des Newtonschen Gravitationsgesetzes |
| 2. | Vektorielle Formulierung und der Wert von G | Vektorielle Formulierung und der Wert der Gravitationskonstanten. |
| 3. | Die Erdbeschleunigung | Diskussion der Erdbeschleunigung, der experimentellen Bestimmung der Erdmasse. |
| 4. | Satelliten und Umlaufbahnen | Diskussion kreisförmiger Umlaufbahnen. |
| 5. | Das Gravitationsfeld | Definition des Gravitationsfeldes. |
| 6. | Potentielle Energie | Diskussion der potentiellen Energie im Gravitationsfeld. |
| 7. | Fluchtgeschwindigkeit und Bahngeschwindigkeit | Anwendungen der potentiellen Energie. |
Übungsbeispiele
| Nummer | Name | Art | Schwierigkeitsgrad | Punkte | Beschreibung |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Newtons Kanonenkugel | 1 - Rezeptiv | leicht | 1♦ | Verständnis von Newtons Gedankenexperiment. |
| 2. | Konsequenzen aus Newtons Gedankenexperiment | 1 - Rezeptiv | leicht | 1♦ | Konsequenz von Newtons Gedankenexperiment |
| 3. | Verständnisfragen zur Gravitationskraft | 1 - Rezeptiv | leicht | 1♦ | Verständnisfragen zur Gravitationskraft. |
| 4. | Anziehung zwischen zwei Körpern | 1 - Rezeptiv | leicht | 1,5♦ | Berechnung der Anziehungskraft zwischen zwei Körpern. TR hilfreich. |
| 5. | Fallbeschleunigung | 1 - Rezeptiv | leicht | 1♦ | Berechnung der Fallbeschleunigung in einer gewissen Höhe über der Erdoberfläche. TR erforderlich. |
| 6. | Feldstärke | 1 - Rezeptiv | leicht | 1,5♦ | Berechnung der Feldstärke im Gravitationsfeld. |
| 7. | Konstanten in der Herleitung | 2 - interpretativ | mittel | 2♦ | Verständnis der Herleitung des Newtonschen Gravitationsgesetzes. |
| 8. | Satellitengeschwindigkeit | 2 - interpretativ | mittel | 2,5♦ | Berechnung der Geschwindigkeit eines Satelliten. TR notwendig. |
| 9. | Umlaufdauer von Satelliten | 2 - interpretativ | mittel | 2,5♦ | Berechnung der Umlaufdauer von Satelliten der Erde. TR notwendig. |
| 10. | Fluchtgeschwindigkeit auf der Erde | 2 - interpretativ | mittel | 2♦ | Berechnung der Fluchtgeschwindigkeit auf der Erde, aus verschiedenen Höhen. |
| 11. | Freier Fall | 3 - analytisch | schwer | 3♦ | Berechnung der Fallgeschwindigkeit im Gravitationsfeld. |
| 12. | Geostationäre Satelliten | 3 - analytisch | schwer | 3♦ | Berechnung der Entfernung von geosynchronen Satelliten. |
| 13. | Massenbestimmung | 3 - analytisch | schwer | 4♦ | Massenbestimmung aus der Umlaufbahn. |
| 14. | Rakete | 3 - analytisch | schwer | 3♦ | Schub einer Rakete, um aufzusteigen. |
| 15. | Dreikörperproblem | 3 - analytisch | schwer | 3♦ | Berechnung der Kraft, die in einem System aus drei Massen auf eine Masse wirkt. |
| 16. | Doppelsternsystem | 3 - analytisch | schwer | 3,5♦ | Umlaufdauer in einem Doppelsternsystem. |
| 17. | Flughöhe | 2 - interpretativ | schwer | 2,5♦ | Flughöhe eines Geschoßes. |
| 18. | Gravitationsparameter | 3 - analytisch | schwer | 3♦ | Aus Messungen kann man das Produkt GM sehr genau bestimmen. |
Zusätzliche Beispiele (nur für Lehrende sichtbar)
| Nummer | Name | Art | Schwierigkeitsgrad | Punkte | Beschreibung |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | Kollision zweier Massen | Andere | schwer | 3♦ | Zwei Massen fallen aufeinander zu - wo treffen sie sich? |
| 2. | Potentielle Energie | Andere | mittel | 2♦ | Berechnung der potentiellen Energie von Massen. |