3.3.5.3 Erhaltungssätze (*)  |
3.3.5.3 Erhaltungssätze (*)
Die Schülerinnen und Schüler kennen mit dem Energie-
und Impulserhaltungssatz zwei fundamentale Naturprinzipien. Diese
Erhaltungssätze erlauben ihnen, auch solche mechanischen
Prozesse quantitativ zu untersuchen, deren Analyse mittels der
Newton'schen Dynamik nicht möglich wäre, da die
zugrundeliegende Wechselwirkung zu komplex oder gar unbekannt
ist.
Für diese Untersuchung bilanzieren die Schülerinnen und
Schüler die Erhaltungsgrößen bei geeigneten
Zuständen des Prozesses, wie zum Beispiel den Anfangs- und
Endzustand.
Die Schülerinnen und Schüler können
(1)
Vorgänge aus Alltag und Technik energetisch beschreiben
(Energieerhaltung, Energiespeicherung,
Energieübertragung, Energieumwandlung)
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(2)
beschreiben, dass mechanische Energieübertragungen mit Kraftwirkungen verbunden sind (\(\Delta E =
F_{\mathrm{\scriptscriptstyle s}}\cdot \Delta s\) falls \(F_{\mathrm{\scriptscriptstyle s}}=
\mathrm{konstant}\))
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(3)
die bei mechanischen Prozessen auftretenden Energieformen quantitativ beschreiben (\(E_{\mathrm{\scriptscriptstyle
kin}}= \frac{1}{2}\cdot m \cdot v^{2}\),\(E_{\mathrm{\scriptscriptstyle Lage}}= m\cdot g \cdot h\),
\(E_{\mathrm{\scriptscriptstyle Spann}}= \frac{1}{2}\cdot D \cdot s^{2}\), Nullniveau)
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(4)
den Energieerhaltungssatz der Mechanik erläutern
und zur quantitativen Beschreibung eines Prozesses anwenden. Dabei
wählen sie geeignete Zustände zur
Energiebilanzierung aus
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(5)
Vorgänge aus Alltag und Technik mithilfe des Impulses beschreiben (\(\vec{p}=m \cdot \vec{v}\))
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(6)
den Impulserhaltungssatz erläutern und zur
quantitativen Beschreibung eines Prozesses anwenden (unter anderem
inelastischer Stoß, Rückstoßprinzip). Dabei
wählen sie geeignete Zustände zur
Impulsbilanzierung aus
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BP2016BW_ALLG_GYM_PH_PK_02_02, BP2016BW_ALLG_GYM_PH_PK_01_08, BP2016BW_ALLG_GYM_PH_PK_02_04, BP2016BW_ALLG_GYM_PH_PK_02_03, BP2016BW_ALLG_GYM_PH_PK_02_01
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