Schwingungen –Massebestimmung im Weltall

Das Material behandelt das Schwingungen am Problem der Massebestimmung im Weltall. Angebotene Übungsaufgaben müssen über einen Internetzugang aufgerufen werden. Die Aufgaben eignen sich für den Unterricht im Fach Physik mit grundlegendem sowie erhöhtem Anforderungsniveau der zwölften Klasse der gymnasialen Oberstufe.

Lernvoraussetzung:

Sie haben bereits die Schwingung eines Feder-Masse-Pendels im Unterricht behandelt und die aufgeführten Kompetenzen erworben:

Die Schülerinnen und Schüler …
… stellen harmonische Schwingungen grafisch dar.
… beschreiben harmonische Schwingungen mithilfe von Amplitude, Periodendauer und Frequenz.
… geben die Gleichung für die Periodendauer eines Feder-Masse-Pendels und das lineare Kraftgesetz an.

Möglicher Lernpfad – welche Inhalte Übungen sind für dich in welcher Reihenfolge empfehlenswert?

Phase 1: Wiederholung

Zum Einstieg in die Thematik bieten sich die vier Quizaufgaben des Portals LEIFIphysik an:

Die Aufgaben können über den Link des Arbeitsmaterials oder über die QR-Codes aufgerufen werden,

Kernstück der folgenden Aufgabe sind die Zusammenhänge beim Feder-Masse-Pendel. Wiederholen Sie das, was Sie im Unterricht dazu gelernt haben. Schlagen Sie bitte auch in Ihrem Schulbuch nach.
Geben Sie die im Unterricht gelernte Gleichung für die Periodendauer eines Feder-Masse-Pendels an.

Phase 2: Anwendung
Um „sich zu wiegen“ stellt man sich normalerweise auf eine Waage. Doch wie können Astronauten ihre Körpermasse herausfinden?
Um das Verfahren kennenzulernen, bearbeiten Sie bitte die folgende Aufgabe 5.
https://www.leifiphysik.de/mechanik/mechanische-schwingungen/aufgabe/massebestimmung-im-weltall

Phase 3: Kontrolle
Zur Kontrolle Ihrer Bearbeitung können Sie sich Hinweise zur Lösung anzeigen lassen.
Weitere Übungen finden Sie, wenn Sie unten auf der Seite „zur Aufgabenübersicht“ klicken.

Worauf sollten Eltern und Schüler*innen achten? (für Eltern formuliert)

Für die Bearbeitung dieser Übungsaufgabe muss das Aufrufen der angegebenen Internetseiten ermöglicht werden. Für die Ansicht der Seiten sollte der Bildschirm eines Smartphones ausreichen.
Das Portal LEIFIphysik ist eine sehr umfassende Zusammenstellung physikalischer Themen, welche für den Unterricht aufbereitet sind. Die Seiten werden von der Joachim Herz Stiftung betrieben.
Die gängigen Lehrbücher bieten am Ende eines Kapitels eine „Zusammenfassung“, „Rückblick“ oder dergleichen an.

Zu den Internetquellen: Der letzte Zugriff erfolgte jeweils am 20.4.2020.

Bereitgestellt von: Fachberatung Physik, Niedersächsische Landesschulbehörde, 04.2020