VP 11
| Vortragende/r: | Heinz-Werner Oberholz |
| Institution: | Gymnasium Wolbeck |
| Datum: | 20. November 2017 |
| Zeit: | 09:00 - 09:45 Uhr |
| Raum: | 6 |
| Plätze: | noch 1 Plätze frei |
Im traditionellen Mechaniklehrgang der SII werden die Geschwindigkeiten nach einem zentralen Stoß mit dem Impulserhaltungssatz (beim unelastischen Stoß) und mit der Lösung des Gleichungssystems aus Impulserhaltungssatz und Erhaltungssatz der kinetischen Energie (beim vollelastischen Stoß) gewonnen. Langjährige Erfahrungen aus dem SII-Unterricht zeigen: Schülerinnen und Schüler sind durch das Lösen des Gleichungssystems heute zumeist überfordert und demotiviert. Noch bedeutender ist, dass sie die naturgesetzliche Bedeutung der beiden Erhaltungssätze für die Stoßvorgänge nicht erkennen. Nachhaltiges Lernen erfordert aber Verstehen. Im vorgeschlagenen Lehrgang ist dies die Zielsetzung, insbesondere auch für Grundkurse. Die Impulserhaltung wird als Auswirkung der Trägheit des Systemschwerpunktes entdeckt (Schwerpunktsatz). Stoßexperimente zeigen die Bewegung des Schwerpunktes neben der Bewegung der beteiligten Einzelkörper in t-s-Diagrammen, in GGB-Simulationen und in Videoanimationen.
Beim vollelastischen Stoß ließe die Trägheit des Schwerpunktes allein noch unendlich viele Lösungen für die Geschwindigkeiten nach dem Stoß zu. Erst die Erhaltung der kinetischen Energie liefert – auch ohne übliche Mathematisierung – genau eine Lösung, die im Experiment bestätigt wird. Nach dieser grundlegenden Erkenntnis kann, wenn gefordert, auf unterschiedlichem Niveau mathematisiert werden.