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Physik

23. Dez. 2025

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Mechanik Grundlagen: Kinematik, Kräfte und Kreisbewegungen

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Maria @aria_r8rjov6d6ryllvz

Die Physik der Bewegung und Kräfte begegnet dir täglich - vom Auto, das bremst, bis zum Ball, der... Mehr anzeigen

Kinematik

geradlinige gleichförmige Bewegung gleichmäßig beschleunigte Bewegung

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Kinematik - Bewegung verstehen

Stell dir vor, du trackst die Bewegung deines Lieblingssportlers - genau das macht die Kinematik! Sie beschreibt, wie sich Objekte bewegen, ohne nach dem "Warum" zu fragen.

Bei der gleichförmigen Bewegung ist die Geschwindigkeit konstant s = v · t. Das kennst du vom Auto auf der Autobahn bei konstantem Tempo. Bei der gleichmäßig beschleunigte Bewegung ändert sich die Geschwindigkeit kontinuierlich s = ½at² und v = a · t.

Der freie Fall ist ein Spezialfall der beschleunigten Bewegung. Hier wirkt nur die Erdanziehung mit g = 9,81 m/s². Die Formeln sind v = g · t und v = √(2g · s). Beim senkrechten Wurf nach oben gibt es einen Umkehrpunkt (höchster Punkt) und einen Aufprallpunkt.

Merktipp Die drei Diagramme s(t), v(t) und a(t) zeigen dir verschiedene Aspekte derselben Bewegung - lerne sie zu "lesen"!

Kinematik

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Kraft - Was Bewegung verursacht

Kraft ist nicht nur Muskelkraft! Sie gibt an, wie stark zwei Körper aufeinander einwirken und kann Bewegung ändern oder Verformung bewirken. F = m · a ist die wichtigste Formel - mehr Masse oder mehr Beschleunigung bedeutet mehr Kraft.

Die Newton'schen Gesetze sind das Fundament der Mechanik. Das Trägheitsgesetz besagt Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich gleichförmig, solange keine Kraft wirkt. Das Grundgesetz verbindet Kraft, Masse und Beschleunigung. Das Wechselwirkungsgesetz "Actio=Reactio""Actio = Reactio" erklärt, warum du beim Gehen nach hinten drückst, um vorwärts zu kommen.

Das Rückstoßprinzip siehst du bei Raketen oder beim Skateboard fahren. Wenn du eine Masse beschleunigst, wirkt eine gleich große Gegenkraft auf dich zurück.

Alltagsbeispiel Beim Springen drückst du den Boden nach unten - der Boden drückt dich mit gleicher Kraft nach oben!

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Kräfte an schiefen Ebenen und Reibung

An schiefen Ebenen wird die Gewichtskraft FG = m·g in zwei Komponenten zerlegt die Hangabtriebskraft FH = m·g·sin(α) (parallel zur Ebene) und die Normalkraft FN = m·g·cos(α) (senkrecht zur Ebene).

Die Reibungskraft wirkt immer der Bewegung entgegen. Es gibt drei Arten Haftreibung (verhindert Bewegung), Gleitreibung (beim Rutschen) und Rollreibung (beim Rollen). Ein Auto rutscht am Hang, wenn FH > FHaftreibung.

Beim Bremsen gilt Das Auto gleitet, wenn FH > FGleitreibung. Deshalb sind Winterreifen so wichtig - sie erhöhen die Reibung!

Praxistipp Zeichne immer zuerst die Gewichtskraft senkrecht nach unten, dann zerlege sie in die beiden Komponenten parallel und senkrecht zur Ebene.

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Kreisbewegung und Radialkraft

Bei jeder Kreisbewegung brauchst du eine Radialkraft (Zentripetalkraft), die den Körper auf der Kreisbahn hält. Diese Kraft zeigt immer zum Mittelpunkt Fr = mv²/r.

Verwechsle nicht Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft! Die Zentripetalkraft zieht zum Mittelpunkt hin (real), die Zentrifugalkraft (Fliehkraft) drückt nach außen (Scheinkraft, die du nur im rotierenden System spürst).

Die Radialbeschleunigung ar = v²/r sorgt für die ständige Richtungsänderung der Geschwindigkeit, auch wenn deren Betrag konstant bleibt.

Denkanstoß Beim Kettenkarussell ist die Kette die Zentripetalkraft - ohne sie würdest du tangential wegfliegen, nicht radial nach außen!

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Gleichförmige Kreisbewegung im Detail

Bei der gleichförmigen Kreisbewegung ist die Geschwindigkeit konstant, aber die Richtung ändert sich permanent. Die Bahngeschwindigkeit v = 2πr/T hängt vom Radius ab - außen ist man schneller als innen.

Die Winkelgeschwindigkeit ω gibt an, wie viele Grad pro Sekunde durchlaufen werden - sie ist radiusunabhängig. Die Frequenz f = 1/T zeigt die Umläufe pro Sekunde, die Umlaufdauer T = 1/f die Zeit für einen kompletten Umlauf.

Die Radialbeschleunigung ar = v²/r = ω²r drückt den Körper nach außen. Je schneller oder enger die Kurve, desto größer die Beschleunigung.

Beispiel Auf einem Karussell haben alle dieselbe Winkelgeschwindigkeit, aber die äußeren Plätze haben höhere Bahngeschwindigkeit und stärkere Radialbeschleunigung.

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Energie - Die Fähigkeit zur Veränderung

Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten oder Veränderungen zu bewirken. Es gibt viele Formen potenzielle, kinetische, thermische, chemische Energie und mehr.

Potenzielle Energie Epot = m·g·h besitzt ein Körper aufgrund seiner Höhe - wie ein Stein auf einem Turm. Kinetische Energie Ekin = ½mv² hat er durch seine Bewegung - wie ein rollender Ball.

Das Energieerhaltungsgesetz ist fundamental In einem abgeschlossenen System bleibt die Gesamtenergie konstant. Energie kann nur umgewandelt werden - von potenzielle in kinetische und umgekehrt.

Schlüsselkonzept Ein fallender Stein wandelt kontinuierlich potenzielle in kinetische Energie um - die Summe bleibt gleich (ohne Luftwiderstand).

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Arbeit - Energie in Aktion

Mechanische Arbeit W = F·s wird verrichtet, wenn eine Kraft einen Körper bewegt oder verformt. Arbeit ist der Prozess, Energie die Eigenschaft eines Zustands.

Es gibt verschiedene Arbeitsarten Beschleunigungsarbeit W = F·s (Auto beschleunigen), Hubarbeit W = m·g·s (Gewicht heben), Federspannarbeit W = ½D·s² (Feder spannen) und Reibungsarbeit W = FR·s (gegen Reibung arbeiten).

Der wichtige Zusammenhang Die verrichtete Arbeit entspricht genau der Energieänderung des Systems. Hebst du einen 1kg-Gegenstand um 1m hoch, verrichtest du 9,81J Hubarbeit und erhöhst seine potenzielle Energie um 9,81J.

Praxisbezug Beim Fahrradfahren bergauf verrichtest du Hubarbeit gegen die Schwerkraft - diese wird als potenzielle Energie "gespeichert" und beim Bergabfahren wieder frei.

Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Kinematik - Bewegung verstehen

Stell dir vor, du trackst die Bewegung deines Lieblingssportlers - genau das macht die Kinematik! Sie beschreibt, wie sich Objekte bewegen, ohne nach dem "Warum" zu fragen.

Bei der gleichförmigen Bewegung ist die Geschwindigkeit konstant: s = v · t. Das kennst du vom Auto auf der Autobahn bei konstantem Tempo. Bei der gleichmäßig beschleunigte Bewegung ändert sich die Geschwindigkeit kontinuierlich: s = ½at² und v = a · t.

Der freie Fall ist ein Spezialfall der beschleunigten Bewegung. Hier wirkt nur die Erdanziehung mit g = 9,81 m/s². Die Formeln sind: v = g · t und v = √(2g · s). Beim senkrechten Wurf nach oben gibt es einen Umkehrpunkt (höchster Punkt) und einen Aufprallpunkt.

Merktipp: Die drei Diagramme s(t), v(t) und a(t) zeigen dir verschiedene Aspekte derselben Bewegung - lerne sie zu "lesen"!

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Kraft - Was Bewegung verursacht

Kraft ist nicht nur Muskelkraft! Sie gibt an, wie stark zwei Körper aufeinander einwirken und kann Bewegung ändern oder Verformung bewirken. F = m · a ist die wichtigste Formel - mehr Masse oder mehr Beschleunigung bedeutet mehr Kraft.

Die Newton'schen Gesetze sind das Fundament der Mechanik. Das Trägheitsgesetz besagt: Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich gleichförmig, solange keine Kraft wirkt. Das Grundgesetz verbindet Kraft, Masse und Beschleunigung. Das Wechselwirkungsgesetz "Actio=Reactio""Actio = Reactio" erklärt, warum du beim Gehen nach hinten drückst, um vorwärts zu kommen.

Das Rückstoßprinzip siehst du bei Raketen oder beim Skateboard fahren. Wenn du eine Masse beschleunigst, wirkt eine gleich große Gegenkraft auf dich zurück.

Alltagsbeispiel: Beim Springen drückst du den Boden nach unten - der Boden drückt dich mit gleicher Kraft nach oben!

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Kräfte an schiefen Ebenen und Reibung

An schiefen Ebenen wird die Gewichtskraft FG = m·g in zwei Komponenten zerlegt: die Hangabtriebskraft FH = m·g·sin(α) (parallel zur Ebene) und die Normalkraft FN = m·g·cos(α) (senkrecht zur Ebene).

Die Reibungskraft wirkt immer der Bewegung entgegen. Es gibt drei Arten: Haftreibung (verhindert Bewegung), Gleitreibung (beim Rutschen) und Rollreibung (beim Rollen). Ein Auto rutscht am Hang, wenn FH > FHaftreibung.

Beim Bremsen gilt: Das Auto gleitet, wenn FH > FGleitreibung. Deshalb sind Winterreifen so wichtig - sie erhöhen die Reibung!

Praxistipp: Zeichne immer zuerst die Gewichtskraft senkrecht nach unten, dann zerlege sie in die beiden Komponenten parallel und senkrecht zur Ebene.

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Kreisbewegung und Radialkraft

Bei jeder Kreisbewegung brauchst du eine Radialkraft (Zentripetalkraft), die den Körper auf der Kreisbahn hält. Diese Kraft zeigt immer zum Mittelpunkt: Fr = mv²/r.

Verwechsle nicht Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft! Die Zentripetalkraft zieht zum Mittelpunkt hin (real), die Zentrifugalkraft (Fliehkraft) drückt nach außen (Scheinkraft, die du nur im rotierenden System spürst).

Die Radialbeschleunigung ar = v²/r sorgt für die ständige Richtungsänderung der Geschwindigkeit, auch wenn deren Betrag konstant bleibt.

Denkanstoß: Beim Kettenkarussell ist die Kette die Zentripetalkraft - ohne sie würdest du tangential wegfliegen, nicht radial nach außen!

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Gleichförmige Kreisbewegung im Detail

Bei der gleichförmigen Kreisbewegung ist die Geschwindigkeit konstant, aber die Richtung ändert sich permanent. Die Bahngeschwindigkeit v = 2πr/T hängt vom Radius ab - außen ist man schneller als innen.

Die Winkelgeschwindigkeit ω gibt an, wie viele Grad pro Sekunde durchlaufen werden - sie ist radiusunabhängig. Die Frequenz f = 1/T zeigt die Umläufe pro Sekunde, die Umlaufdauer T = 1/f die Zeit für einen kompletten Umlauf.

Die Radialbeschleunigung ar = v²/r = ω²r drückt den Körper nach außen. Je schneller oder enger die Kurve, desto größer die Beschleunigung.

Beispiel: Auf einem Karussell haben alle dieselbe Winkelgeschwindigkeit, aber die äußeren Plätze haben höhere Bahngeschwindigkeit und stärkere Radialbeschleunigung.

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Energie - Die Fähigkeit zur Veränderung

Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten oder Veränderungen zu bewirken. Es gibt viele Formen: potenzielle, kinetische, thermische, chemische Energie und mehr.

Potenzielle Energie Epot = m·g·h besitzt ein Körper aufgrund seiner Höhe - wie ein Stein auf einem Turm. Kinetische Energie Ekin = ½mv² hat er durch seine Bewegung - wie ein rollender Ball.

Das Energieerhaltungsgesetz ist fundamental: In einem abgeschlossenen System bleibt die Gesamtenergie konstant. Energie kann nur umgewandelt werden - von potenzielle in kinetische und umgekehrt.

Schlüsselkonzept: Ein fallender Stein wandelt kontinuierlich potenzielle in kinetische Energie um - die Summe bleibt gleich (ohne Luftwiderstand).

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Arbeit - Energie in Aktion

Mechanische Arbeit W = F·s wird verrichtet, wenn eine Kraft einen Körper bewegt oder verformt. Arbeit ist der Prozess, Energie die Eigenschaft eines Zustands.

Es gibt verschiedene Arbeitsarten: Beschleunigungsarbeit W = F·s (Auto beschleunigen), Hubarbeit W = m·g·s (Gewicht heben), Federspannarbeit W = ½D·s² (Feder spannen) und Reibungsarbeit W = FR·s (gegen Reibung arbeiten).

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Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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