Grundlagen der Mechanik - hep verlag

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Vorwort Dieses Modul ist ein Produkt aus meiner mehrjährigen Erfahrung als Stützkurslehrer für Lehrlinge und Lehrtöchter. Zu Beginn der Lehre haben 20 bis 30% aller Jugendlichen Schwierigkeiten, dem Unterricht im Fachrechnen zu folgen. Oft geht man (SchülerIn, LehrmeisterIn, Eltern und LehrerIn) davon aus, dass «der Knopf» im Fachrechnen während der Lehrzeit aufgehen wird. Die Erfahrungen zeigen aber mehrheitlich in die andere Richtung. Wer mit Defiziten in die Berufslehre startet, wird mit Fortdauer der Lehre immer mehr Mühe bekommen, dem Unterricht zu folgen. Stützkurse, wie sie in vielen Berufsschulen ab dem 2. Semester angeboten werden, erzielen bescheidene Erfolge, wenn es darum geht, Grundlagenwissen nachzuarbeiten. Deshalb ist es besonders wichtig, dass die jungen Berufsleute die notwendigen Grundlagen von der Volksschule mitbringen oder diese zu Beginn der Lehre möglichst schnell aufarbeiten. An der Baugewerblichen Berufsschule Zürich (BBZ, Abt. M+A) erarbeitete ich gemeinsam mit Marc Peter ein Förderkonzept, welches den Wissensstand der Lehrlinge und Lehrtöchter bereits am ersten Schultag erhebt, um allfällig notwendige Fördermassnahmen (Ergänzungskurse) ab der vierten Woche anzubieten. Verschiedene Berufsschulen im Kanton Zürich haben in einem MBA-Projekt unter der Leitung von Marc Peter und mir schuleigene Konzepte entworfen und realisiert. Die Erkenntnis war jedoch überall gleich: Fehlendes Grundlagenwissen muss raschmöglichst aufgearbeitet (ergänzt) werden. Dieses Modul kann somit in der Volksschule als Vorbereitung für die Lehre, im Berufsschulunterricht als Grundlage für das Fachrechnen wie auch als Ergänzungskurs in der Berufsschule eingesetzt werden. Nun wünsche ich bei der Bearbeitung dieses Moduls viel Spass und natürlich viel Erfolg! Rainer Hofer, Berufsschullehrer Herzlichen Dank Dagmar Bach vom MBA, Kt. Zürich, für die Projektunterstützung, Marc Peter, Berufsschullehrer, für seine fachkundlichen Beratungen und Philipp Meyer für die Unterstützung bei der Erstellung dieses Moduls Grundlagen der Mechanik Seite 3
Inhaltsverzeichnis 1. Grössen und Einheiten (SI-Einheiten) Seite 5 2. Darstellung von Berechnungen Seite 9 3. Zeit Seite 10 4. Geschwindigkeit Seite 12 5. Beschleunigung Seite 16 6. Freier Fall Seite 19 7. Masse Seite 22 8. Kraft und Gewichtskraft Seite 24 9. Drehmoment Seite 28 10. Hebel Seite 30 11. Arbeit Seite 34 12. Leistung Seite 37 13. Wirkungsgrad Seite 39 14. Gemischte Aufgaben mit höherem Schwierigkeitsgrad Seite 41 15. Lösungen Seite 45 Grundlagen der Mechanik Seite 4
Seite 1 und 2: MATHEMATIK BASICS Rainer Hofer Grun
Seite 3: Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einhe
Seite 7 und 8: Vielfaches und Teile von Einheiten
Seite 9 und 10: Umrechnung in die Vielfach- oder Te
Seite 11 und 12: 3. Zeit In der Physik wird die Zeit
Seite 13 und 14: 4. Geschwindigkeit Unter dem Begrif
Seite 15 und 16: Übungen Geschwindigkeit 1) v = ?m/
Seite 17 und 18: 5. Beschleunigung Wird eine Geschwi
Seite 19 und 20: 5) a = ?m/s 2 , v = 22,5 m/s, t = 1
Seite 21 und 22: Formeln freier Fall Legende v e = E
Seite 23 und 24: 7. Masse Eine Masse wird immer durc
Seite 25 und 26: 8. Kraft und Gewichtskraft Kräfte
Seite 27 und 28: Übungen Kraft und Gewichtskraft 1)
Seite 29 und 30: 9. Drehmoment Wirkt auf den Drehpun
Seite 31 und 32: 10. Hebel Ein Hebel besteht immer a
Seite 33 und 34: 4) F 1 = 74 N, l 1 = ? mm, F 2 = 18
Seite 35 und 36: 11. Arbeit Bei der Arbeit untersche
Seite 37 und 38: 6) W h = 1’275 Nm,F G = 452 N, h
Seite 39 und 40: Übungen Leistung 1) P = ?Nm/s,W =
Seite 41 und 42: Übungen Wirkungsgrad 1) P A = 500
Seite 43 und 44: 4) Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm 1.
Seite 45 und 46: Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad 11)
Seite 47 und 48: Textaufgaben Geschwindigkeit S. 15
Seite 49 und 50: Textaufgaben Hebel S. 32/33 7. l 2
Seite 51: Weitere Titel in der Reihe «Mathem

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