EXP:Kräfteaddition - Versionsgeschichte

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2025-10-16T09:34:12Z

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(kein Unterschied)

7>Kstuetz: /* Schülervorstellungen, die hier relevant werden */

2023-03-22T16:36:47Z

Schülervorstellungen, die hier relevant werden

← Nächstältere Version		Version vom 22. März 2023, 16:36 Uhr
Zeile 91:		Zeile 91:
	== Schülervorstellungen, die hier relevant werden ==		== Schülervorstellungen, die hier relevant werden ==

	Die hier zentral relevante Schülervorstellung ist die der stärkeren Kraft. Dabei gehen die SuS davon aus, dass wenn zwei oder mehr Kräfte an einem Körper gleichzeitig angreifen, immer die stärkste gewinnt. Diese Kräfte können auch aufgebraucht werden, sodass nach einer gewissen Zeit eine andere Kraft die Führung übernimmt. Diese Vorstellung wird insoweit problematisch, dass die SuS nicht verstehen könnten, warum sich der Ring in der Mitte des Experiments nicht bewegt. Dieser Versuch kann daher zur Konfrontation mit dieser Vorstellung verwendet werden.		Die hier zentral relevante Schülervorstellung ist die der stärkeren Kraft. Dabei gehen die SuS davon aus, dass wenn zwei oder mehr Kräfte an einem Körper gleichzeitig angreifen, immer die stärkste gewinnt. Diese Kräfte können auch aufgebraucht werden, sodass nach einer gewissen Zeit eine andere Kraft die Führung übernimmt. Diese Vorstellung wird insoweit problematisch, dass die SuS nicht verstehen könnten, warum sich der Ring in der Mitte des Experiments nicht bewegt. Dieser Versuch kann daher zur Konfrontation mit dieser Vorstellung verwendet werden.<ref>H. Schecker, T. Wilhelm, M. Hopf, R. Duit (Hrsg.) (2018). Schülervorstellungen und Physikunterricht. Ein Lehrbuch für Studium, Referendariat und Unterrichtspraxis. Berlin: Springer-Verlag GmbH.</ref>

	= Versuchsanleitung =		= Versuchsanleitung =

7>Kstuetz: /* Mögliche Schülerschwierigkeiten */

2023-03-22T16:34:40Z

Mögliche Schülerschwierigkeiten

← Nächstältere Version		Version vom 22. März 2023, 16:34 Uhr
Zeile 84:		Zeile 84:
	== Mögliche Schülerschwierigkeiten ==		== Mögliche Schülerschwierigkeiten ==

	* Die resultierende Kraft der beiden ~~Ausgangskräft~~ zeigt bei diesem Experiment in die entgegengesetzte Richtung. Eine Skizze und die Argumentation über das dritte Newtonsche Axiom können dabei helfen.		* Die resultierende Kraft der beiden Ausgangskräfte zeigt bei diesem Experiment in die entgegengesetzte Richtung. Eine Skizze und die Argumentation über das dritte Newtonsche Axiom können dabei helfen.
	* Bei diesem Experiment ist die Skala der Federkraftmesser nur schwer für die SuS zu erkennen. Es muss also bei der Auswahl der Federkraftmesser auf eine möglichst einfach zu lesende Skala geachtet werden.		* Bei diesem Experiment ist die Skala der Federkraftmesser nur schwer für die SuS zu erkennen. Es muss also bei der Auswahl der Federkraftmesser auf eine möglichst einfach zu lesende Skala geachtet werden.
	* Auch die Massen der verwendeten Massestücke ist von weit weg nur schwer zu erkennen. Es bietet sich daher an identische Massestücke zu verwenden und die Einzelmasse anzugeben.		* Auch die Massen der verwendeten Massestücke ist von weit weg nur schwer zu erkennen. Es bietet sich daher an identische Massestücke zu verwenden und die Einzelmasse anzugeben.

7>Kstuetz am 22. März 2023 um 16:32 Uhr

2023-03-22T16:32:15Z

@@ Zeile 36: / Zeile 36: @@
 Mit diesem Experiment soll den SuS die Addition von Kräften zu einer resultierenden Kraft nähergebracht werden. Die SuS sollen hier genau beobachten was passiert und ihre Beobachtung beschreiben. Hier können die SuS direkt den Bezug zwischen einem realen Experiment und der konstruierten, idealisierten Modellvorstellung herstellen.
    </div>
@@ Zeile 92: / Zeile 76: @@
    </div>
 </div>
 = Versuchsanleitung =

7>Kstuetz am 15. März 2023 um 15:00 Uhr

2023-03-15T15:00:02Z

← Nächstältere Version		Version vom 15. März 2023, 15:00 Uhr
Zeile 5:		Zeile 5:

	Mit diesem Experiment soll die vektorielle Addition im Zweidimensionalen (2D) von Kräften zu einer resultierenden Kraft veranschaulicht werden.		Mit diesem Experiment soll die vektorielle Addition im Zweidimensionalen (2D) von Kräften zu einer resultierenden Kraft veranschaulicht werden.

			__INHALTSVERZEICHNIS__

			= Theoretische Zusammenfassung =

	Um zwei Kraftvektoren zu addieren werden ihre Einträge einzeln addiert mit:		Um zwei Kraftvektoren zu addieren werden ihre Einträge einzeln addiert mit:
	:<math>		:<math>
Zeile 25:		Zeile 30:

	Eine Alternative zu dieser Berechnung stellt das Zeichnen eines Kräfteparallelograms dar. Dabei werden die beiden Kräfte <math>\vec{F_1}</math> und <math>\vec{F_2}</math> mit dem Winkel <math>\alpha</math> zwischen Ihnen auf ein Blatt Papier gezeichnet. Dann wird einer der beiden Kraftvektoren so parallel entlang des anderen Vektors verschoben bis sein Anfangspunkt mit dem Endpunkt des anderen Vektors zusammen fällt. Der Verbindungsvektor ersten Anfangspunkt bis zum letzten Endpunkt stellt dann die resultierende Kraft dar. Der Betrag der resultierenden Kraft kann dann mit dem Lineal gemessen werden. So kann die resultierende Kraft mit Betrag und Richtung auch für andere Winkel bestimmt werden.		Eine Alternative zu dieser Berechnung stellt das Zeichnen eines Kräfteparallelograms dar. Dabei werden die beiden Kräfte <math>\vec{F_1}</math> und <math>\vec{F_2}</math> mit dem Winkel <math>\alpha</math> zwischen Ihnen auf ein Blatt Papier gezeichnet. Dann wird einer der beiden Kraftvektoren so parallel entlang des anderen Vektors verschoben bis sein Anfangspunkt mit dem Endpunkt des anderen Vektors zusammen fällt. Der Verbindungsvektor ersten Anfangspunkt bis zum letzten Endpunkt stellt dann die resultierende Kraft dar. Der Betrag der resultierenden Kraft kann dann mit dem Lineal gemessen werden. So kann die resultierende Kraft mit Betrag und Richtung auch für andere Winkel bestimmt werden.

	~~__INHALTSVERZEICHNIS__~~

	= Didaktischer Rahmen =		= Didaktischer Rahmen =

7>Kstuetz am 15. Februar 2023 um 17:13 Uhr

2023-02-15T17:13:05Z

← Nächstältere Version		Version vom 15. Februar 2023, 17:13 Uhr
Zeile 1:		Zeile 1:
	[[Kategorie:~~In Bearbeitung~~]]		[[Kategorie:Mechanik]]

	<div class="row">		<div class="row">

7>Kstuetz: /* Literatur */

2023-02-15T17:12:54Z

Literatur

← Nächstältere Version		Version vom 15. Februar 2023, 17:12 Uhr
Zeile 184:		Zeile 184:
	</div>		</div>

	= Literatur =		<!--= Literatur =
	<references />		<references />-->

	{\|		{\|

7>Kstuetz am 15. Februar 2023 um 17:12 Uhr

2023-02-15T17:12:28Z

← Nächstältere Version		Version vom 15. Februar 2023, 17:12 Uhr
Zeile 164:		Zeile 164:

	= Fotos =		= Fotos =
	Am Ende des Dokuments kommt eine Galerie aller Bilder, die zu diesem Experiment unter dem Namensraum "Datei:" bereits vorhanden sind. Im Allgemeinen lohnt es sich häufig auch, bereits bestehende Texte und deren Syntax zu betrachten:<br>
	~~<code>~~
	~~<nowiki><div class="row">~~
	~~<div class="large-4 large-centered columns">~~
	~~<ul class="example-orbit" data-orbit>~~
	~~<li>~~
	~~[[Datei:Bild.png\|slide 1]]~~
	~~<div class="orbit-caption">~~
	~~Bildbeschreibung~~
	~~</div>~~
	~~</li>~~
	~~</ul>~~
	~~</div>~~
	~~</div></nowiki>~~
	~~</code>~~

	~~<br>~~

	<div class="row">		<div class="row">
Zeile 186:		Zeile 169:
	<ul class="example-orbit" data-orbit>		<ul class="example-orbit" data-orbit>
	<li>		<li>
	[[Datei:~~00 Platzhalter~~.~~jpeg~~\|slide 1]]		[[Datei:EXP_Mechanik_Kraft_Addition_Aufbau1.JPG\|slide 1]]
	<div class="orbit-caption">		<div class="orbit-caption">
	~~Platzhalter~~		Versuchsaufbau mit Massestücken.
	</div>		</div>
	</li>		</li>
	<li>		<li>
	[[Datei:~~00 Platzhalter_Kolibri~~.~~jpg~~\|slide 2]]		[[Datei:EXP_Mechanik_Kraft_Addition_Aufbau2.JPG\|slide 2]]
	<div class="orbit-caption">		<div class="orbit-caption">
	~~Ein Kolibri~~		Versuchsaufbau mit Federkraftmessern.
	</div>		</div>
	</li>		</li>

7>Kstuetz am 15. Februar 2023 um 17:10 Uhr

2023-02-15T17:10:42Z

← Nächstältere Version		Version vom 15. Februar 2023, 17:10 Uhr
Zeile 157:		Zeile 157:
	Durch das fehlende Eichen der Federkraftmesser entsteht ein systematischer Fehler, der einfach verhindert werden kann. Das ungenaue Bestimmen bzw. Einstellen des Winkels zwischen den beiden Kräften <math>F_1</math> und <math>F_2</math> kann ebenfalls zu Abweichungen im Ergebnis führen.		Durch das fehlende Eichen der Federkraftmesser entsteht ein systematischer Fehler, der einfach verhindert werden kann. Das ungenaue Bestimmen bzw. Einstellen des Winkels zwischen den beiden Kräften <math>F_1</math> und <math>F_2</math> kann ebenfalls zu Abweichungen im Ergebnis führen.

	== Mögliche Probleme und ihre Lösungen ==		<!-- == Mögliche Probleme und ihre Lösungen ==
	Treten beim Experiment häufiger Fehler auf? Bitte beschreibe sie hier.		Treten beim Experiment häufiger Fehler auf? Bitte beschreibe sie hier.-->

	== Sicherheitshinweise ==		== Sicherheitshinweise ==

7>Kstuetz: /* Fehlerabschätzung */

2023-02-15T17:10:08Z

Fehlerabschätzung

← Nächstältere Version		Version vom 15. Februar 2023, 17:10 Uhr
Zeile 155:		Zeile 155:
	== Fehlerabschätzung ==		== Fehlerabschätzung ==

	~~Fehlerquellen können durch~~ das ~~nicht eichen~~ der Federkraftmesser ~~entstehen oder beim ungenauen~~ Bestimmen des ~~Wertes für den Winkel, jener~~ zwischen den beiden ~~Kräftevektoren. Bei einem symmetrischen Aufbau sollte der Federkraftmesser, der für die resultierende Kraft gedacht ist, mittig justiert werden, ansonsten wird ein verfälschter Wert angezeigt~~.		Durch das fehlende Eichen der Federkraftmesser entsteht ein systematischer Fehler, der einfach verhindert werden kann. Das ungenaue Bestimmen bzw. Einstellen des Winkels zwischen den beiden Kräften <math>F_1</math> und <math>F_2</math> kann ebenfalls zu Abweichungen im Ergebnis führen.

	== Mögliche Probleme und ihre Lösungen ==		== Mögliche Probleme und ihre Lösungen ==