Physik an der ARS
Da die zeitliche Dimension der Coronakrise zur Zeit nicht verlässlich abschätzbar ist, und man vielleicht auch mit drei Fächern irgendwann übersättigt ist, hier auch ein Angebot, dass zwischenzeitlich genutzt werden kann. Sofern Sie das Fach Physik gewählt haben und an der ARS Bonn lernen, können Sie mich unter: w.dutkowski@abendrealschule-bonn.de kontaktieren. Letzten Aktualisierungen: 2. Semester: [b][color=#c51414]11.05.2021[/color][/b] 3. Semester: [b][color=#c51414]23.10.2023[/color][/b] 4. Semester: [b][color=#c51414]19.02.2021[/color][/b]
Table of Contents
- Physik 2. Semester
- Messen - die Grundlage der Naturwissenschaften
- Sieben sind genug
- Die Dichte als zusammengesetzte Größe
- Die Luft als Körper
- Der Luftdruck
- Temperatur und Dichte
- Die Temperatur
- Aggregatzustände
- Die Erde als Raumschiff
- Terrestrische Lebensbedingungen
- Das Prinzip der Erderwärmung
- Physik 3. Semester
- ARS 3. Semester: Einführung
- Licht - die Grundlage optischer Wahrnehmung
- Farbenspiel
- Aktive Farbmischung am Computer
- Ausflug in die Wellenphysik
- Geometrische Optik
- Der verflixte Schatten
- Brechung von Licht
- Linsen
- Brechung und Abbildung
- Parabolspiegel und Parabeln
- Physik 4. Semester
- ARS - Bonn: 4. Semester
- Energieformen
- Denken und Schließen
- Grundlagen der Elektrizitätslehre
- Stromkreise als bewegte Ladungsträger
- Alle Semester
- Astronomische Betrachtungen
Messen - die Grundlage der Naturwissenschaften
Messgrößen
Messgrößen gibt es wie Sand am Meer, und kein Mensch kennt alle Größen.Zunächst muss man sich ein wenig mit der [b]Geschichte des Messens[/b] beschäftigen, denn für die meisten Messgrößen existieren keine [b]natürlichen[/b] Vorbilder, die für [b]ALLE [/b]Menschen verbindlich sind. Im Distanzunterricht eignet sich dieses Thema als naturwissenschaftliche Grundlage, bevor wir mit dem [b]Raumschiff Erde [/b]starten und auf Erkundungsreise gehen. [br]Das nachfolgende Applet zeigt die grundsätzlichen Schwierigkeiten, die das Messen mit sich bringt. [br]Es folgen noch weitere Applets zu den 7 Messeinheiten, die im internationalen Einheitssystem festgelegt sind. Die Kurzform dieses Einheitensystems lautet:[br][br] [b][size=150]SI - Einheiten[/size][/b] (Système international d'unités, französisch)[center][/center]
Längenmessung
Schwierigkeiten
Warum sind die ersten Löngensysteme ungeeignet?
SI - Einheiten
Informieren Sie ich im Internet über die SI - Einheiten. Wieviele gibt es?
Ungewöhnliche Maße
In Märchen findet man häufig den Begriff Klafter. Was ist das? - Diese Frage hat mich als Kind immer sehr beschäftigt. Hier können Sie es selber herausfinden und die spannende Geschichte der Einheiten beginnen.
Das Klafter
ARS 3. Semester: Einführung
Sehen - wie funktioniert das?
Der Bereich [b][color=#ffd966]Optik[/color][/b] ist eng mit dem Begriff des [b][color=#ffe599]SEHENS[/color][/b] verknüpft, doch kaum ein Organ lässt sich so gut [b]täuschen[/b] wie das Auge, dem wir [b][color=#ff0000]'blind'[/color][/b] vertrauen, denn es gilt der berühmte Satz:[br] [b][color=#ff00ff][center][size=150]'Das habe ich ganz genau gesehen!' [/size][br][/center][/color][/b][justify][b][color=#ff00ff][/color][/b][/justify]Dass das nicht so ist können Sie an den folgenden Beispielen sehr schnell feststellen, doch vermutlich werden Sie das das al [b]'optische Täuschung'[/b] kennen und als [b]'Spielerei'[/b] verharmlosen. Dass die physikalischen Gesetze hier die Grenzen setzen, ist vielleicht unbekannt. [br]Nach diesem Semester, werden Sie nichts mehr so [b]sehen[/b], wie vorher, wenn Sie sich darauf einlassen. Allerdings müssen Sie bereit sein, sich von liebgewonnenen Vorstellung zu lösen. Das kann mitunter Kopfschmerzen bereiten, aber dann machen Sie eine Pause. [br]Sobald wir wieder im Präsenzunterricht zusammen sind, können wir versuchen Fragen aufzuarbeiten, sofern Sie die nicht schon via e-Mail beantwortet bekommen haben. Das 3. Semester ist ein spannendes Physiksemester, wenn nicht das spannendste. [br]Fangen Sie mit dem [b]TRIBAR[/b] an. Versuchen Sie, ihn selbst zu zeichnen!
Optische Täuschungen
Optische Täuschungen sind möglich, weil der [b]Sehvorgang[/b] einer der kompliziertesten biochemischen und biophysikalischen Prozesse ist, und vor allem psychologisch verarbeitet wird. Doch dazu später mehr.[br]Im nachfolgenden Applet sind drei bekannte Täuschungen aufgeführt, die als kurze Einführung dienen sollen, um die Demut vor dem Satz: 'Das habe ich ganz genau gesehen!' zu schärfen.[br]
Aktiv - Passiv
Warum muss man den Sehvorgang als passiven Prozess betrachten?
Grundlage des Sehens
Was ist eine Grundvoraussetzung, dass ein gesunder Mensch überhaupt etwas sehen kann?
Aufgepasst und gut überlegt
Das folgende Applet ist ein Applet, dass auch als Video die Runde Machte, weil es eine unendliche essbare Schokolade im Netz gab. Kommen Sie hinter den Trick? Versuchen Sie die Lösung kurz aber prägnant zu formulieren und schicken Sie mir die Lösung
ARS - Bonn: 4. Semester
Der Energiebegriff
Im 4. Semester haben wir uns bislang dem Begriff Energie gewidmet und auf den Bereich der Satelliten angewandt. [br]Der Begriff Energie ist kein eigenes physikalisches Kapitel, so dass ich Ihnen immer inhaltsspezifische Kapitel auf der Seite [b][url=https://www.leifiphysik.de]LEIFI-Physik[/url][/b] anbiete.[br][br]Bislang haben wir die potenzielle und kinetische Energie mathematisch betrachtet und eine Einheitenüberprüfung durchgeführt. Es gilt grundsätzlich -d.h. unter physikalischen Idealbedingungen: [br][br][math]E_{kin}=E_{pot}[/math][br][br]Die dazugehörigen Formeln lauten:[br][br]kinetische Energie: [math]E_{kin}=\frac{1}{2}mv^2[/math] potenzielle Energie: [math]E_{pot}=m\cdot g\cdot h[/math][br][br]Das Beispiel mit der ISS, dass diese nicht vom Himmel fällt, haben wir berechnet und gezeigt, dass die Geschwindigkeit eines Satelliten nur von seiner Entfernung zum Erdmittelpunkt abhängt.[br][br]Für weiter Informationen schauen Sie unter: [br][br][b][color=#274e13][size=200][url=https://www.leifiphysik.de/mechanik/arbeit-energie-und-leistung/grundwissen/energieformen]LEIFI - Energieformen [/url] [size=100]und[/size] [url=https://www.leifiphysik.de/mechanik/gravitationsgesetz-und-feld/grundwissen/kosmische-geschwindigkeiten]LEIFI - Gravitationsgesetz[/url][/size][/color][/b][br]
1. kosmische Geschwindigkeit
Astronomische Betrachtungen
Unser Sonnensystem
Unser Sonnensystem besteht aus 8 Planeten, die in der Reihenfolge vom sonnennächsten zum Sonnenfernsten wie folgt benannte werden:[br][list=1][*][b]M[/b]erkur[br][/*][*][b]V[/b]enus[br][/*][*][b]E[/b]rde[br][/*][*][b]M[/b]ars[br][/*][*][b]J[/b]upiter[br][/*][*][b]S[/b]aturn[br][/*][*][b]U[/b]ranus[br][/*][*][b]N[/b]eptun[br][/*][/list]Der früher noch dazu genommene Pluto verlor am 24.08.2006 seine Definition als Planet, weil er zu klein ist. [br]Früher galt der Satz: [b]M[/b]ein [b]V[/b]ater [b]e[/b]rklärt [b]m[/b]ir [b]j[/b]eden [b]S[/b]onntag [b]u[/b]nsere [b]n[/b]eun [b]P[/b]laneten![br]Damit können Sie sich weiterhin die Reihenfolge der Planeten unseres Sonnensystems merken, denn ob nun Planet der nicht, der Pluto gehört zu unserem Sonnensystem und ist ein Himmelskörper, der sich auf einer Ellipsenbahn um unseren Fixstern - die Sonne dreht.[br]Wenn es nur um die acht Planeten gehen soll, schlage ich vor:[br][b]M[/b]eine [b]v[/b]ielen [b]E[/b]rklärungen [b]m[/b]achen[b] j[/b]eden [b]S[/b]tudierenden [b]u[/b]nglaublich [b]n[/b]eugierig - [b]p[/b]erplex.[br]Vielleicht finden Sie ja einen Merksatz, der origineller und leichter ist![br][br]Für die erdnächsten Planeten können Sie das folgende Applet benutzen, weil es die Grundlagen des Universums zeigt.[br]Dazu gehört, dass die Planetenbahnen Ellipsen sind, die jedoch so schwer von Kreisbahnen zu unterscheiden sind, dass man im Schulleben mit -annähernden- Kreisbahnen gut zurecht kommt.[br]
Das Planetensystem
Scheinbare Berührungen
Durch die Umlaufbahn und den unterschiedlichen Umlaufperioden, sieht man die Planeten immer an unterschiedlichen Stellen am Sternenhimmel. [br]Eine besondere Stellung ist am 21.12.2020 zu beobachten.[br]Schon in den Tagen vorher kann man die [b]Planeten[/b] [b]J[/b]upiter und [b]S[/b]aturn, die letzten Planeten, die man mit dem unbewaffneten Auge erkennen kann beobachten und sehen, wie sie sich anscheinend auf einem Kollisionskurs bewegen. Am 21.12.2020 gegen 18.00h MEZ ist es dann soweit: Die beiden Planeten scheinen sich zu berühren.[br]Dieses Ereignis wird große Konjunktion ('Vereinigung') genannt. Das leuchtende zu beobachtende Himmelsobjekt ist ein langgezogenes Objekt und kann mit einem [b]Kometen[/b] verwechselt werden. [br]Diese große Konjunktion ist etwa alle 20 Jahre zu sehen, und deshalb passt es auch in das Geburtsjahr von Jesus Christus im Jahre Null. Es wird vermutet, dass dieses Ereignis der [b]Stern von Bethlehem[/b] ist. Dieses astronomische Erklärung ist insofern plausibel, da Kometen, eher als Unheilsbringer interpretiert wurden. [br]Das nachfolgende Applet zeigt schematisch die große Konjunktion. Dabei ist zu beachten, dass dieses Applet zweidimensional ist, die angeblichen mehrfachen Konjunktionen sind nicht zu beobachten, weil die Planetenbahnen nicht alle in einer Ebene liegen.
Hobbyastronomen
Solche Himmelsereignisse sind für Hobbyastronomen eine echte Freude, und mit unterschiedlicher Technik kann man unterschiedliche Filme oder Fotos machen. Da das wetter eine Beobachtung von Bonn unmöglich machte, hier ein Video, das mir auch aus meditativen Gründen gut gefällt.