Unterrichtsmaterialien Physik: Klassenstufe 10
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Alles relativ?Die Relativitätstheorie ist die eine der beiden großen Weiterentwicklungen der Physik im 20. Jahrhundert, die Quantenphysik die andere. Die Relativitätstheorie hat das physikalische Verständnis von Raum und Zeit revolutioniert und beinhaltet unser heutiges bestes Verständnis von Gravitation. Wir stellen in diesem Artikel einen fachlichen Kern wichtiger Phänomene und grundlegender Konzepte vor. Dieser fachliche Kern ist gleichzeitig auch ein Vorschlag für Unterrichtsinhalte, welche die Relativitätstheorie in ihren Grundzügen vermitteln.
Bewegung von Körpern
5-13. Klasse
Sekundarstufe
5 SeitenBewegung von Körpern5-13. KlasseSekundarstufe5 SeitenTesten kostet nichts
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Lichtablenkung - aber gerade!In diesem Beitrag zeigen wir, wie ausgehend von der historisch wichtigen Beobachtung der Lichtablenkung am Sonnenrand durch Arthur Eddington eine für den Unterricht geeignete Einführung in Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie gestaltet werden kann. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf der Beschreibung von Lichtbahnen als sog. Geodäten. Geodäten stellen eines der grundlegenden Konzepte in Einsteins geometrischer Theorie der Gravitation dar.
Gravitation10-13. KlasseSekundarstufe6 SeitenGravitation10-13. KlasseSekundarstufe6 Seiten
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Der Schwarzschildradius – Einstieg in die Welt der Schwarzen LöcherWenn man Gravitation im Unterricht thematisiert, sollte ein kurzer Abstecher in die Welt der Schwarzen Löcher nicht fehlen (M 4). Erfahrungsgemäß fesselt dieses Thema Jugendliche enorm. Die Herleitung des Schwarzschildradius ist einfach und die Bedeutung dieser Grenzgröße damit sehr anschaulich – dennoch sollte man nicht versäumen, darauf hinzuweisen, dass es eher Zufall ist, dass hier der klassische Ansatz das gleiche Ergebnis liefert wie der relativistische. Den Schülerinnen und Schülern sollte auf jeden Fall klar sein, dass das Instrumentarium zur theoretischen Erforschung dieser extremen Körper in der allgemeinen Relativitätstheorie zu suchen ist.
Gravitation10-13. KlasseGymnasium6 SeitenGravitation10-13. KlasseGymnasium6 Seiten
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Drehmoment und HebelDas Hebelgesetz hat schon Archimedes formuliert. Der Film zeigt, wie es seitdem ergänzt wurde und wie es direkt zum Gesetz des Drehmoments führt. Das Gesetz wird erläutert und in seinen praktischen Anwendungen gezeigt, etwa beim Wellrad, das bei Schiffsrudern und sogar mehrfach bei Fahrrädern eingesetzt wird.
Hebelgesetz5-10. KlasseSekundarstufe 1Hebelgesetz5-10. KlasseSekundarstufe 1Verwandte Themen
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Hebel und HebelgesetzeHebel sind einfache Maschinen, genauer gesagt, mechanische Kraftwandler, die die eingesetzte Kraft vergrößern. Der Film erklärt das Hebelgesetz und zeigt die verschiedenen Formen von Hebeln auf. Es werden Beispiele für verschiedene Hebelwerkzeuge gegeben, etwa Scheren, Pinzetten, Schubkarren und Nussknacker.
Hebelgesetz5-10. KlasseSekundarstufe 1Hebelgesetz5-10. KlasseSekundarstufe 1
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Anwendungen zum Hebelgesetz - M1-M3Der einarmige Hebel; Der zweiarmige Hebel; Das Drehmoment
Hebelgesetz9-13. KlasseGymnasium7 SeitenHebelgesetz9-13. KlasseGymnasium7 Seiten
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Anwendungen zum Hebelgesetz - M4-M6Drehmomentscheibe und Wellrad; Historische Waagen; Ein Überblick – Teste dein Wissen
Hebelgesetz9-13. KlasseGymnasium5 SeitenHebelgesetz9-13. KlasseGymnasium5 Seiten
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