Physikalische Phänomene
1. Geradlinig, gleichmäßig
Gleichförmige geradlinige Bewegung, Geschwindigkeit sowie Zusammenhang zwischen Weg-Zeit- und Geschwindigkeit-Zeit-Diagrammen.
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Die geradlinige, gleichmäßige Bewegung
2. Beschleunigung / Verzögerung
Merkmale von Beschleunigung und Verzögerung, Rolle der Kräfte sowie Geschwindigkeits-Zeit- und Weg-Zeit-Diagramme.
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Geradlinige, gleichmäßig variierende Bewegung
3. Ein Fall für Dich?
Freier Fall, Fallbeschleunigung und die wichtigsten Zusammenhänge des senkrechten Wurfs.
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Der freie Fall und der vertikale Wurf
4. Der große Wurf
Waagerechter Wurf, Wirkung der Gravitation, Addition der Geschwindigkeitsvektoren und parabelförmige Flugbahn.
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Horizontaler Wurf
5. Immer rundherum
Kreisbewegung, Bahn- und Winkelgeschwindigkeit, Periodendauer, Frequenz sowie Zentripetal- und Tangentialbeschleunigung.
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Die gleichförmige und die ungleichförmige Kreisbewegung
6. Wie man es dreht und wendet
Drehimpuls, Trägheitsmoment, Winkelgeschwindigkeit und der Drehimpulserhaltungssatz bei Drehbewegungen.
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Der Drehimpuls
7. Schwingungen
Schwingungsbewegung und ihre Merkmale: Amplitude, Periodendauer, Frequenz sowie Zusammenhang zwischen harmonischer Schwingung und gleichförmiger Kreisbewegung.
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Die harmonische Schwingung
8. Haften und Gleiten
Haft- und Gleitreibung, Größe der Reibungskraft, ihre Nutzung und wärmeerzeugende Wirkung.
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Haft- und Gleitreibung
9. Strömungswiderstand von Medien
Strömungswiderstand, Einflussfaktoren seiner Größe sowie seine Rolle beim Unterstützen und Hemmen von Bewegungen.
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Der Strömungswiderstand
10. Leichter Heben
Ein- und zweiseitige Hebel, Wellrad, Drehmoment und die Arbeitsverrichtung mit einfachen Maschinen.
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Der Hebel und das Wellrad
11. Rollen zum Heben
Feste und lose Rollen sowie Funktionsweise und Kraftverhältnisse einfacher und archimedischer Flaschenzüge.
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Rollen und Flaschenzüge
12. Auf ins Gefälle!
Funktionsweise von schiefer Ebene und Keil, Zusammenhang zwischen Kraft und Weg sowie Wirkung der Reibung.
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Schiefe Ebenen als einfache Maschinen
13. Anstoß!
Elastische und unelastische Stöße, Impulserhaltung sowie Rolle von Energie und Verformung.
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Stöße
14. Wellenartig
Mechanische Wellen, Wellenlänge, Amplitude, Periodendauer, Frequenz, Ausbreitungsgeschwindigkeit und Eigenschaften der Wellenfronten.
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Mechanische Wellen
15. Brechung & Reflexion
Brechung und Reflexion von Wellen, Brechungsindex, Totalreflexion und das Phänomen der Lichtbrechung.
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Brechung, Reflexion von Wellen
16. Stehende Wellen
Entstehung stehender Wellen, Interferenz sowie Bedeutung von Knoten, Bäuchen und Resonanz.
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Stehende Wellen
17. Diffraktion
Diffraktion von Wellen, Huygens-Fresnel-Prinzip, Interferenz und Grundlagen der Funktionsweise der Fresnel-Linse.
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Das huygens-fresnelsche Prinzip, Beugung an Spalten
18. Die Polarisation
Polarisation, Schwingungsebene transversaler Wellen sowie Funktionsweise von Polarisatoren und Polarisationsfiltern.
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Die Polarisation
19. Spieglein, Spieglein...
Bildentstehung an ebenen und konvexen Spiegeln, Lichtreflexion und charakteristische Strahlengänge.
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Der Planspiegel und der Wölbspiegel
20. Im Hohlspiegel
Bildentstehung am konkaven Kugelspiegel, Brennpunkt, charakteristische Strahlengänge sowie Einfluss der Gegenstandsweite auf das Bild.
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Der Hohlspiegel
21. Lasst uns das Licht brechen!
Brechungsgesetz, Funktionsweise von planparalleler Platte und Prisma sowie Zerlegung des Lichts.
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Lichtdurchgang durch planparallele Platten und Prismen
22. Licht sammeln
Funktionsweise der Sammellinse, charakteristische Strahlengänge, Brennweite und Bildentstehung abhängig von der Gegenstandsposition.
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Sammellinsen
23. Die Zerstreuungslinse
Aufbau, Brennpunkt, Bildentstehung und Anwendungsbereiche konkaver Zerstreuungslinsen.
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Streulinsen
24. Untersuchungen der Ferne
Eigenschaften von Fernrohren, Vergrößerung des Sehwinkels sowie Anwendung von Linsen- und Spiegelteleskopen.
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Das Teleskop
25. Das elektrische Feld
Elektrisches Feld, elektrische Feldstärke, Feldlinien, Probeladung und das Superpositionsprinzip.
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Das elektrische Feld und die Feldstärke
26. Arbeit und Spannung
Arbeit des elektrischen Feldes, Spannung und elektrisches Potential sowie ihr Zusammenhang mit der elektrischen Feldstärke.
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Arbeit in einem elektrischen Feld, die Spannung
27. Speicher für Ladungen
Arten und Aufbau von Kondensatoren, Kapazität, Ladung und Begriff der Dielektrizitätskonstante.
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Kapazität, Kondensatoren
28. Ladungen in Bewegung
Elektrischer Strom, Bewegung der Ladungsträger, Stromstärke, Stromrichtung und verschiedene physikalische Wirkungen des Stroms.
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Das Konzept des elektrischen Stroms
29. Die Elektrolyse
Leitung in Elektrolyten, Elektrolyse, elektrolytische Dissoziation und Faradaysche Gesetze der Elektrolyse.
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Die Elektrolyse
30. Strom in Gas
Elektrischer Strom in Gasen, Ionisation, elektrische Entladungen sowie Entstehung von Blitz und Donner.
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Leitung in Gasen
31. Stromkreis ganz einfach
Bestandteile eines einfachen Stromkreises, Spannungs- und Strommessung, elektrischer Widerstand und Ohmsches Gesetz.
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Stromkreise und das ohmsche Gesetz
32. Hürde für den Strom
Leiterwiderstand in Abhängigkeit von Länge, Querschnitt, spezifischem Widerstand und Temperatur.
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Der Widerstand von Leitern
33. Mit mehreren Verbrauchern
Reihen- und Parallelschaltung von Verbrauchern, Strom- und Spannungsverhältnisse sowie Ersatzwiderstand.
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Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen
34. Kurzschluss VS Leerlauf
Innenwiderstand und Klemmenspannung einer Spannungsquelle, Leerlauf, Kurzschluss und Gefahren des Kurzschlussstroms.
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Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom
35. Der Leiter als Magnet
Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters, magnetische Induktion, Rechte-Faust-Regel, Spulen und ferromagnetische Stoffe.
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Magnetfeld von elektrischen Leitern
36. Zwischen den Enden
Bewegungsinduktion, Lorentzkraft, induzierte Spannung, Lenzsche Regel und Funktionsweise eines elektrischen Generators.
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Bewegungsinduktion
37. Ruhend
Ruheinduktion, Selbstinduktion, Induktivität und durch ein veränderliches Magnetfeld erzeugte Spannung.
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Ruhe- und Selbstinduktion
38. Strom hin und her
Wechselstrom und Wechselspannung, Momentan- und Effektivwert, Frequenz sowie sinusförmiger Verlauf.
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Der Wechselstrom
39. Drei in Reihe
RLC-Reihenschaltung, ohmscher Widerstand, induktiver und kapazitiver Blindwiderstand, Impedanz, Phasenverschiebung und Resonanzfrequenz.
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Reihenschwingkreis
40. Energie weitergeben
Elektromagnetische Schwingungen im LC-Schwingkreis, Energieumwandlung, Eigenfrequenz, Dämpfung und Thomson-Gleichung.
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Parallelschwingkreis
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