Physik - Jahrgangsstufe 1
Skripte zu Themen für die Jahrgangsstufe 1 am Technischen Gymnasium
Table of Contents
- Kreisbewegung
- Bahn- und Winkelgeschwindigkeit
- Himmelsmechanik
- Eigenschaften einer Ellipse
- 1. und 2. Kepler'sches Gesetz
- Sonnensystem und 3. Kepler'sches Gesetz
- Gravitationsfeld
- Gravitationsfeld eines Zentralkörpers
- potentielle Energie im Gravitationsfeld
- Potentielle Energie und Potential im Schwerefeld
- Feldstärke und Potential des Schwerefeldes der Erde
- Energie eines Satelliten auf einer Kreisbahn
- Teilchen in Feldern
- Braun'sche Röhre
Bahn- und Winkelgeschwindigkeit
In dieser Animation sehen Sie zwei Körper auf unterschiedlichen Kreisbahnen. Körper K1 (m1 = 0,5 kg) bewegt sich auf einer Kreisbahn, deren Radius doppelt so groß ist wie der Radius der Kreisbahn von Körper K2 (m2 = 2 kg). Alle Längenangaben in dem Diagramm sind in Metern, die Umlaufdauer beträgt 5,0 s.[br][br]Starten Sie die Animation und beantworten Sie folgende Fragen:[br][br][list=1][*]Wie groß ist der vom Radiusvektor r1 überstrichene Winkel im Vergleich zu dem Winkel, den der Radiusvektor r2 in der gleichen Zeit überstreicht?[/*][*]Wie groß ist der Betrag der Bahngeschwindigkeit von Körper K1 im Vergleich zum Betrag der Bahngeschwindigkeit von Körper K2?[/*][*]Beschreiben Sie die Richtung, in die die Vektoren der Bahngeschwindigkeiten zeigen.[/*][*]Wohin würde Körper K1 fliegen, wenn die Kraft F1, die ihn auf die Kreisbahn zwingt, plötzlich im Punkt A nicht mehr wirken würde?[/*][*]Wohin zeigt der Vektor der Zentripetalkraft?[/*][*]Wohin zeigt der Vektor der Zentripetalbeschleunigung?[/*][*]Berechnen Sie die folgenden Größen für beide Körper:[br]Frequenz[br]Winkelgeschwindigkeit[br]Bahngeschwindigkeit[br]Zentripetalkraft und -beschleunigung[br][/*][/list]
Eigenschaften einer Ellipse
Bewegen Sie den Punkt P bzw. einen der beiden Foki F1 oder F2 und beobachten Sie, wie sich die Werte der einzelnen Parameter ändern, die die Ellipse beschreiben.[br]Die numerische Exzentrizität der Erdbahn beträgt ca. 0,0167. Versuchen Sie diese Exzentrizität einzustellen und beschreiben Sie die Form der Erdbahn.