Gravitation - Von Jules Verne bis zur Satellitenflugbahn

Gravitation

Gymnasium

Physik

11. | 12. | 13. Klasse

8 Unterrichtsstunden

04.05.2021

digitaler Beitrag

Beschreibung

In diesem Beitrag werden den Schülerinnen und Schülern ausgehend von der fantastischen Utopie eines Mondflugs bei Jules Verne die physikalischen Grundlagen des Starts und der Flugbahn eines Projektils nahegebracht, um dann Bahnen von erdnahen Satelliten und Raketen der Apollo-Missionen zu berechnen. In diesem Beitrag werden den Schülerinnen und Schülern ausgehend von der fantastischen Utopie
eines Mondflugs bei Jules Verne die physikalischen Grundlagen des Starts und der Flugbahn eines Projektils nahegebracht, um dann Bahnen von erdnahen Satelliten und Raketen der Apollo-Missionen zu berechnen.
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Kompetenzen

Klassenstufe:10–12
Dauer:8 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:1. Modellieren und Mathematisieren; 2. Erkennen von Zusammenhängen und kritisches Überprüfen von Berechnungen; 3. Diskutieren von Aussagen und Vergleichen mit Berechnungen
Thematische Bereiche:Gravitation, SI-Einheiten, Geschwindigkeit und Beschleunigung, Kreisbewegung, Raketen, Satelliten

Inhaltsangabe

1.–3. Stunde

Thema:Gravitation Erde
M 1 (Ab)Die Mondrakete des Mr Impey Barbicane
M 2 (Ab)Die Gravitationskonstante und die Erdbeschleunigung
M 3 (Ab)Die Gravitation der Erde und die ISS

4.–5. Stunde

Thema:Satelliten I
M 4 (Ab)Kommerzielle Satelliten in der Erdumlaufbahn

6.–7. Stunde

Thema:Der Äquigravitationspunkt
M 5 (Ab)Der Äquigravitationspunkt PEM zwischen Erde und Mond
M 6 (Ab)Beschleunigungen und Geschwindigkeiten vor und nach Punkt PEM

8. Stunde

Thema:Gravitation Mond und Satelliten II
M 7 (Ab)Gravitation auf dem Mond
M 8 (Ab)Zusammenstellung der Daten der einzelnen Satellitenbahnen

Minimalplan

Die Einheit kann statt in acht Unterrichtsstunden auch in sechs Stunden unterrichtet werden, indem man jeweils nur eine Aufgabe im Unterricht bearbeitet und die restlichen Aufgaben als Hausaufgaben gibt. Alternativ kann man auch

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