Springen wie auf dem Mond Astronauten sollen auf der Erde trainieren, wie man sich auf der Mond- oder Marsoberfläche unter stark veränderten Schwerkraftbedingungen bewegt. Die NASA entwickelte zu diesem Zweck eine Mechanik, die es erlaubt, die Sprünge der Astronauten zu simulieren. Ihre Schüler diskutieren drei Vorschläge für eine solche Mechanik unter physikalischen Gesichtspunkten. Sie berechnen die relevanten Größen und beurteilen die Modelle. Mit Computersimulation! » mehr Physik Klassenstufe 10 Gymnasium
Aus der Natur abgeschaut Fliegen wie ein Vogel, schwimmen wie ein Fisch, krabbeln wie ein Käfer, die selbstreinigende Oberfläche eines Lotusblattes, die Kletterkünste eines Geckos, die Stabilität von Bambusstäben, die Klimatisierung eines Termitenbaus – dies sind nur einige Beispiele für den Erfindungsreichtum der Natur, deren Geheimnisse der Mensch schon seit vielen Jahrhunderten ergründen möchte. Begeben Sie sich mit Ihren Schülern auf die Spuren von Leonardo da Vinci! » mehr Physik Klassenstufe 6/7/8 Gymnasium
Der Fotoeffekt Was ist das Licht? Diese einfache Frage lässt sich nur schwer beantworten. Bekannte Wissenschaftler, wie Isaac Newton (1643-1727), James Clerk Maxwell (1831-1879), Albert Einstein (1879-1955) oder Richard Feynman (1918-1988), haben sich mit ihr auseinandergesetzt. Vermitteln Sie Ihren Schülern die wesentlichen Erkenntnisse dieser Herren. » mehr Physik Klassenstufe 12 Gymnasium
Schall und Resonanz Resonanzen spielen in allen Bereichen von Wissenschaft und Technik eine wichtige Rolle. Behandeln Sie daher Resonanzphänomene in Ihrem Mittelstufenunterricht. In diesem Beitrag erarbeiten sich die Schüler experimentell die Formeln für die Resonanzfrequenzen eines gasgefüllten Rohres. Sie erkennen, dass dabei die Randbedingungen (offenes Ende, geschlossenes Ende) eine entscheidende Rolle spielen. Zum Abschluss wird das Erlernte auf Blas- und Saiteninstrumente übertragen. Wir betrachten dazu konkr... » mehr Physik Klassenstufe 8/9 Berufliche Schulen/Gymnasium
Das Michelson-Morley-Experiment Mit dem Michelson-Morley-Experiment sollte die Existenz des Äthers - eines hypothetischen Mediums, in dem sich Lichtwellen ausbreiten - nachgewiesen werden. Alle Versuche, den Äther nachzuweisen, scheiterten jedoch, sodass die Physiker die Idee eines Äthers wieder verwarfen. Den negativen Ausgang des Michelson-Morley-Experiments kann man mithilfe der speziellen Relativitätstheorie von Albert Einstein erklären. » mehr Physik Klassenstufe 12 Gymnasium
Wie entstehen Regenbögen? Das Naturphänomen "Regenbogen" fasziniert die Menschen seit jeher. In zahlreichen Mythologien verschiedener Kulturen und Kontinente ist der Regenbogen ein wichtiges Element. Die Schüler erfahren mithilfe einer eigenverantwortlich zu bearbeitenden Lernaufgabe, dass die Physik eine schlüssige Erklärung dieses Phänomens bieten kann. » mehr Physik Klassenstufe 7/8 Gymnasium
Objektive, Filter und Sensoren Wie entstehen in der Kamera Bilder? Wovon hängt es ab, ob diese korrekt belichtet und scharf sind? Spätestens seit dem Siegeszug der digitalen Fotografie ist es jedem Schüler mit relativ wenig Aufwand möglich, Fotos zu erstellen. Dabei spielt es zunächst einmal keine Rolle, ob die Aufnahmen mit einem Handy, einer Kompaktkamera oder einer teuren Spiegelreflexkamera gemacht wurden. Sobald man aber Wert auf qualitativ gute Bilder legt, kommt man um die physikalischen Hintergründe nicht mehr herum. » mehr Physik Klassenstufe 10/11/12 Gymnasium
Ein geschichtlicher Abriss der Elementarteilchenphysik Woraus besteht die Welt? Eine Frage, die sich die Menschen seit Jahrtausenden stellen. Der Beitrag vermittelt den Schülern in einem repräsentativen Querschnitt durch die Epochen der physikalischen Forschung einen Überblick, wie diese Frage im Lauf der Zeit beantwortet worden ist - bis hin zur Antwort der gegenwärtigen Physik. Begeben Sie sich mit Ihren Schülern auf die spannende Reise in den Bereich des Allerkleinsten. » mehr Physik Klassenstufe 9/10 Gymnasium
Die Strahlungsgesetze In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts erforschten die Physiker intensiv die Hohlraumstrahlung. Im Jahre 1900 gelang es Max Planck (1858-1947), die empirisch gefundenen Ergebnisse auch theoretisch zu interpretieren. Dazu führte er das Planck'sche Wirkungsquantum h ein. Seine Herleitung des Planck'sches Strahlungsgesetzes gilt als Geburtsstunde der Quantenphysik. Leiten Sie daraus weitere Strahlungsgesetze ab: das Rayleigh-Jeans-Gesetz, das Wien'sches Strahlungsgesetz, das Stefan-Boltzmann-Ge... » mehr Physik Klassenstufe 11/12 Gymnasium
Einfache Experimente zu Elektrizität und Magnetismus Elektrische und magnetische Erscheinungen umgeben uns. Wir nutzen sie vollkommen selbstverständlich. In diesem Beitrag erforschen die Schüler die Grundlagen dieser Erscheinungen. Einfache Experimente verdeutlichen ihnen die Zusammenhänge. » mehr Physik Klassenstufe 7/8 Mittlere Schulen/Gymnasium