Unterrichtsmaterialien Physik: Einheiten
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Mithilfe der Swing-by-Technologie zum SaturnDas Thema über die Swing-by-Technologie (M 3) orientiert sich an einem ganz konkreten Beispiel, nämlich der Bahn der amerikanischen Raumsonde Cassini (Start 1997 – Ankunft beim Saturn 2004). Das Thema ist nach wie vor aktuell, denn diese Raumsonde umkreist immer noch den Ringplaneten und wird auch in den nächsten Jahren eine Fülle von Datenmaterial zur Erde schicken. Daher kann es durchaus sinnvoll sein, diesem Thema ein Folgereferat anzuhängen, das die aktuellen Forschungsergebnisse dieser Raumsonde vorstellt.
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Die Gesetze von KeplerDas Weltbild zu Zeiten Keplers; Die Zeit von Johannes Kepler; Die Gesetze von Kepler; Einige interessante Planetendaten; Aufgaben; Sind Sie fit? – Testen Sie Ihr Wissen!
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Raketenbau und KaleidoskopEine Bauanleitung für eine Dosenrakete; Vorlage für Raketenflüge; Brennbare Materialien versus nicht brennbare; Versuche mit Luft; Wer war Johannes Kepler? – Lesetext; Finde den Fehler im Relief!; Peri Langhals und seine Schwester Kaleido Skopia
Verwandte Themen
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Was ist Experimentieren? - Populäre Sichtweisen unter der LupeExperimentieren – das ist unbestritten ein zentrales Element naturwissenschaftlicher Forschung. Aber was ist unter „Experimentieren“ eigentlich genau zu verstehen? Welche Rolle spielt das Experiment in den Erkenntnisprozessen der Naturwissenschaften? Im Folgenden geht es daher um einen kritischen Blick auf das Experimentieren in der Physik sowie um den Vergleich zum Experimentieren im Physikunterricht.
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Ist der Sommer länger als der Winter? - M1-M4Das heliozentrische Weltbild des Kopernikus (M 1) beantwortet noch nicht die Frage, die unserer Arbeitseinheit zugrunde liegt. Es erklärt nicht die damals durchaus bekannte Tatsache der unterschiedlichen Länge der Jahreszeiten. Die Antwort dazu, nämlich dass die Erde die Sonne auf einer Ellipse umkreist, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht, hat Johannes Kepler in seinem ersten Gesetz gegeben (M 2). Keplers zweites Gesetz führt zu dem Gravitationsgesetz von Newton. Hier wird bereits die Gravitationskonstante G eingeführt. Das Material M 3 veranlasst die Schüler, sich intensiv mit der Ellipse und ihrer Gesetzmäßigkeit auseinanderzusetzen. Die Ableitungen der Länge der beiden Hauptachsen und der Entfernung h der Erde von der Sonne in den Äquinoktien werden gegeben. Die Schüler die geforderten Strecken selbstständig ableiten zu lassen, wäre in vielen Fällen eine Überforderung der Schüler. Das könnte zu Lustlosigkeit und Desinteresse an den späteren Aufgaben führen. Das Material M 4 dient der Erfolgskontrolle. Waren die Schüler bei den vorigen Arbeitsmaterialien zu flüchtig, dann würden sie bereits bei der Ellipse des Gärtners scheitern.
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Offene KometenbahnDer Flächensatz von Johannes Kepler gilt sogar für Satelliten, die ihren Zentralkörper auf einer elliptischen Bahn umlaufen. Wir gehen der Frage nach, ob dieser Satz, auch zweites Kepler'sches Gesetz genannt, auch für parabelförmige Kometenbahnen gilt.
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