Physik, Technische Berufsmatura, HTW Chur, Thomas Borer, 2004/05

Inhalte / Lektionenzahlen

Dynamische Prozesse

20

Was ist Physik?

1

  Systematik der Wissenschaften
Methodik der Physik

Dynamische Prozesse

3

  Mengenartige Grössen
Fliessen, Speichern, Entstehen/Vergehen
Prozess - Wortmodell - Mathematisches Modell
Beispiel: Auslauf aus einem Gefäss

Systemdynamisches Modell

4

  Modellbildung auf DYNASYS
Bilanzieren einer mengenartigen Grösse
Simulation und Parameterstudien
Vergleich Simulation-Experiment

Prozesse und Energie

2

  Beispiel: Wasserfall
Freisetzen/Binden von Energie
Systemdiagramm
Prozessleistung
Freiwillige/unfreiwillige Prozesse
Energieumlader
Gravitationsprozessleistung
Wirkungsgrad

Energietransport und Energieträger

2

  Energieträgermodell
Energiestrom
Energiestrom = Niveau x Trägerstrom
Transportierte Energiemenge

Speicherung und Erhaltung der Energie

4

 

Energiespeicher
Beispiel: Stausee
Energieerhaltung

Mass und Messen

4

 

Masszahl, Masseinheit
SI-Einheitensystem
Messfehler

   

Hydraulik

18

Hydraulische Systeme

1

Transport von Fluiden: Volumenstrom

3

  Volumenstrom
Transportiertes Volumen

Speichern von Flüssigkeiten

4

  Gespeichertes Volumen
Volumenänderung
Volumenänderungsrate

Bilanzgesetz

2

  Bilanzgesetz für Ströme
Bilanzgesetz für Mengen
Energiebilanz
 
Druck

2

  Druck in einer Flüssigkeit
Isotropie
Druck als "Kraft pro Fläche"
Schweredruck in einer Flüssigkeit
 
Energie und hydraulische Leistung

2

 

Energiestrom
Druck als Energiebeladungsmass
Hydraulische Prozessleistung
Transportierte Energiemenge

 
Hydraulische Widerstände

1

  Hydraulischer Widerstand
Laminare/turbulente Strömung
 
Systemdynamisches Modell

3

     

Elektrizität

18

Elektrizität im Alltag

1

Elektrische Ladung

2

  Laden/Entladen von Körpern
Positive/negative Ladung
Ladungstrennung
Ladungstransport, Ladungsspeicherung
Ladungserhaltung

Ladungsströme

3

 

Ladungsstrom
Stromkreis
Transportierte Ladungsmenge
Knotensatz

 
Elektrisches Potential und Spannung

2

  Elektrisches Potential
Elektrische Spannung
Maschensatz
 
Widerstandselemente

2

  Kennlinien
Elektrischer Widerstand
Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes
 
Elektrische Schaltungen

5

  Serieschaltung von Widerstandselementen
Parallelschaltung von Widerstandselementen
Messgeräte in elektrischen Schaltungen
Analyse elektrischer Stromkreise
 
Energie und elektrische Leistung

3

  Elektrische Prozessleistung
Elektrisches Potential als Energiebeladungsmass
Energiestrom
Vergleich Hydraulik-Elektrizität
 
     

Translations-Mechanik

36

Bewegung und Bewegungsmenge

2

  Schwung, Bewegungsmenge, Impuls
Impuls als Grundgrösse der Mechanik
Impuls als mengenartige Grösse
Impulsströme
Impulskreislauf

Impulsinhalt

2

  Zusammenhang Impuls-Masse-Geschwindigkeit
Impulsüberschuss, Impulsmangel
Flüssigkeitsbild des Impulses

Impulsströme und Kräfte

4

  Impulsstrom
Zusammenhang Impulsstromrichtung-Zug/Druck
Zusammenhang Impulsstrom-Kraft
Wechselwirkungsprinzip

Impulsbilanz

2

  Bilanzgesetz für Impulsströme
Grundgesetz der Mechanik
Reibungskräfte

Gravitation

4

  Gravitative Impulszufuhr
Gravitationskraft
Normalkraft
Gravitationsgesetz von Newton
Gravitation als eine der 4 Grund-Wechselwirkungen der Natur
Gewicht und Masse
Flüssigkeitsbild der Gravitation

Impuls als Vektor

4

  Schiefer Wurf
Vektorcharakter des Impulses
Zerlegen von Kräften
Gleitreibung

Kinematik I

4

  Ort-Zeit-Diagramm
Mittlere/momentane Geschwindigkeit
Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm
Mittlere/momentane Beschleunigung
Beschleunigung-Zeit-Diagramm

Kinematik II

6

  Gleichmässig beschleunigte Bewegung
Ort-Zeit-Funktion
Geschwindigkeit-Zeit-Funktion
 
Energie

6

  Geschwindigkeit als Energiebeladungsmass
Mechanische Prozessleistung
Kinetische Energie
Potentielle Energie
Federenergie
Energieerhaltung
 
Systemdynamisches Modell

2

   

Thermodynamik

8

Entropie und Temperatur

2

 

Entropie als Grundgrösse der Thermodynamik
Temperatur als Energiebeladungsmass
Energiestrom
Thermische Prozessleistung
Wärmekraftmaschine
Vergleich Entropie-Temperatur
Temperatur als "Warmheit" eines Körpers
Temperatur-Messmethoden
Temperatur-Skalen

Energie und Temperatur

4

  Zusammenhang Ausgetauschte Energie-Temperaturänderung
Spezifische Energiekapazität
Mischvorgänge in der Energiedarstellung
 
Schmelzen und Verdampfen

2

  Spezifische Verdampfungsenergie
Spezifische Schmelzenergie
Mischvorgänge in der Energiedarstellung
 
   

Klausuren, Repetition, Projekttage, Unterrichtsausfälle

17/20

     

Total (Lehrgang B)

117

1. Semester: 20 Wochen, 3 Lektionen/Woche

60

2. Semester: 19 Wochen, 3 Lektionen/Woche

57

   

Total (Lehrgänge C und D)

120

1. Semester: 15 Wochen, 4 Lektionen/Woche

60

2. Semester: 15 Wochen, 4 Lektionen/Woche

60

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