Das Gra­vi­ta­ti­ons­ge­setz

Die Schüler/-innen verstehen, dass die Gewichtskraft aus der Gravitationskraft folgt, die die Anziehung zweier Massen beschreibt. Sie können folgern, dass die Gravitationskraft proportional zur Masse des Probekörpers sein muss. Mit dem Wechselwirkungsprinzip können sie herleiten, dass die Gravitationskraft auch proportional zur Masse ist, die den Probekörper anzieht. Mit Hilfe der unterschiedlichen Ortsfaktoren auf der Erde und den Planetenbewegungen um die Sonne können sie auch begründen, warum die Gravitationskraft proportional zu Eins durch den Abstand der Massenmittelpunkte zum Quadrat ist. Aus allen Proportionalitäten können sie das explizite Gravitationsgesetz ableiten und die Gravitationskonstante angeben.

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    41:32 min
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    3 Aufgabenblöcke
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    4 Arbeitsblätter
1. Aktivierung von Vorwissen
‌Video - 03:03 min
Wiederholung: Verschiedene Ortsfaktoren auf der Erde
Gravitation
Erdabplattung
Abhängigkeit des Ortsfaktors vom Abstand zum Erdmittelpunkt
2. Einführung
‌Video - 03:53 min
Ortsfaktoren auf der Erde und dem Mond im Vergleich
Radien und Massen von Erde und Mond im Vergleich
Abhängigkeit des Ortsfaktors vom Abstand der Schwerpunkte und von der felderregenden Masse
3. Verständnis­sicherung
‌Aufgaben - 05:00 min
Aufgaben rund um den Ortsfaktor
4. Erarbeitung
‌Video - 05:32 min
Proportionalität zwischen der Gravitationskraft und der Masse des Probekörpers
Anwendung des Wechselwirkungsprinzips (3. Newtonsches Axiom)
Proportionalität zwischen der Gravitationskraft und beiden, sich gegenseitig anziehenden Massen
5. Üben und Anwenden
‌Aufgaben - 05:00 min
Aufgaben rund um die Gravitationskraft
6. Vertiefung
‌Video - 07:46 min
Umlaufbahnen der Planeten
Zentrifugalkraft
Gravitationskraft als Zentripetalkraft
Kräftegleichgewicht im rotierenden Bezugssystem
Formel für die Gravitationskraft: Proportionalität zu 1/r2
Gleichsetzen von Zentrifugal- und Gravitationskraft
Proportionalität zwischen den Quadraten der Umlaufzeiten und den Kuben der Bahnradien
Berechnung der Gravitationskonstanten
7. Ergebnis­sicherung
‌Video - 03:17 min
Proportionalität der Gravitationskraft zur schwereren und leichteren Masse
Proportionalität der Gravitationskraft zu Eins durch den Abstand der Massenmittelpunkte zum Quadrat
Explizite Form des Gravitationsgesetzes
Gravitationskonstante
8. Abschlusstest
‌Abschlusstest - 08:00 min
Anwendungs- und Transferaufgaben

Schülermaterial (2)

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    Abschlusstest (PDF)
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    Arbeitsblatt (PDF)

Lehrermaterial mit Lösungen (2)

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    Abschlusstest (PDF)
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    Arbeitsblatt (PDF)

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