Physik, Technische Berufsmatura, HTW Chur, Thomas Borer, 2005/06

Inhalte / Lektionenzahlen

Dynamische Prozesse

16

Physik
1
  Physik als Naturwissenschaft
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 mit Dynasys
Bilanzieren einer mengenartigen Grösse
Simulation und Parameterstudien
Vergleich Simulation-Experiment
Prozesse und Energie
3
  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
2
 

Energiespeicher
Beispiel: Stausee
Energieerhaltung

Mass und Messen
1
 

Masszahl, Masseinheit
SI-Einheitensystem
Dezimale Vielfache und Teile
Zehnerpotenzdarstellung

   

Hydraulik

18

Hydraulische Systeme
1
  Volumen als mengenartige Grösse
Beispiele hydraulischer Systeme
Transport von Flüssigkeiten
3
  Volumenstrom
Transportiertes Volumen
Speichern von Flüssigkeiten
4
  Gespeichertes Volumen
Volumenänderung
Volumenänderungsrate
Bilanzgesetz
2
  Bilanzgesetz für Ströme
Bilanzgesetz für Mengen
Druck
3
  Druck als Phänomen
Isotropie
Absolutdruck/Überdruck
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
Energieumsatz im Strömungswiderstand
Systemdynamisches Modell
2
   

Elektrizität

18

Elektrizität im Alltag
1
  Strom - Stromkreis
Elektrische Ladung
Elektrizität - Magnetismus
Elektrische Ladung
2
  Elektrische Ladung als mengenartige Grösse
Laden/Entladen von Körpern
Positive/negative Ladung
Ladungstrennung
Ladungstransport, Ladungsspeicherung
Ladungserhaltung
Ladungsströme
3
 

Elektrischer Ladungsstrom
Stromkreis
Transportierte Ladungsmenge
Knotensatz

Elektrisches Potential und Spannung
2
  Elektrisches Potential
Elektrische Spannung
Maschensatz
Widerstandselemente
2
  Kennlinien
Elektrischer Widerstand
Spezifischer elektrischer Widerstand
Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes
Elektrische Schaltungen
5
  Serieschaltung von Widerstandselementen
Parallelschaltung von Widerstandselementen
Analyse elektrischer Stromkreise
Energie und elektrische Leistung
3
  Energiestrom
Elektrisches Potential als Energiebeladungsmass
Elektrische Prozessleistung
   

Mechanik

34

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
4
  Bilanzgesetz für Impulsströme
Grundgesetz der Mechanik
Gravitation
2
  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
  Beispiel: Schiefer Wurf
Vektorcharakter von Impuls, Impulsstrom, Kraft
Komponenten von Kräften
Gleitreibung
Kinematik I
4
  Ort-Zeit-Diagramm
Mittlere/momentane Geschwindigkeit
Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm
Mittlere/momentane Beschleunigung
Beschleunigung-Zeit-Diagramm
Kinematik II
4
  Gleichmässig beschleunigte Bewegung
Ort-Zeit-Funktion
Geschwindigkeit-Zeit-Funktion
Energie
6
  Energiestrom
Geschwindigkeit als Energiebeladungsmass
Mechanische Prozessleistung
Kinetische Energie
Potentielle Energie
Energieerhaltung
Systemdynamisches Modell
2
   

Thermodynamik

8

Entropie und Temperatur
2
 

Entropie als Grundgrösse der Thermodynamik
Vergleich Entropie-Temperatur
Energiestrom
Temperatur als Energiebeladungsmass
Thermische Prozessleistung
Wärmekraftmaschine
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
   

Ergänzungen, Repetition, Klausuren, Unterrichtsausfälle

26

   

Total

120

1. Semester: 15 Wochen, 4 Lektionen/Woche
60
2. Semester: 15 Wochen, 4 Lektionen/Woche
60

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