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Mechanik
Druck und Auftrieb
- Warum kann ein Fakir in einem Nagelbett schlafen?
- „Stöckelschuhe verboten!“ Warum eigentlich?
- Warum können Menschen nicht beliebig tief tauchen?
- Wie steigt eigentlich der Wasserdruck mit der Tiefe?
Mechanik
Einfache Maschinen
- Warum benutzen Einbrecher sogenannte „Brecheisen“?
- Kann man mit einer Rampe Arbeit sparen?
- Wie funktioniert eigentlich ein Flaschenzug?
- Warum hat ein Fahrrad denn eine Gangschaltung?
Mechanik
Gleichförmige Bewegung
- Was versteht man unter einer 'gleichförmigen Bewegung'?
- Wie definiert man eigentlich 'Geschwindigkeit'?
- Wie misst man denn Geschwindigkeiten?
- Vom Schneckentempo bis zur Lichtgeschwindigkeit
Mechanik
Kraft und Bewegungsänderung
- Warum braucht man im Weltall eigentlich keinen Antrieb?
- Braucht man für eine Kurvenfahrt ständig Kraft?
Mechanik
Kraft und das Gesetz von HOOKE
- Wie werden im Alltag Kräfte gemessen?
- Wie funktioniert eine Federwaage?
- Biegt sich eine Betondecke eigentlich durch, wenn man auf ihr steht?
- Was versteht man unter einer Zerreißprobe?
Mechanik
Kraft und Masse; Ortsfaktor
- Was ist denn der Unterschied zwischen Masse und Gewicht?
- Nimmt man eigentlich im Weltall ab?
- Ist ein Kilogramm Gold wirklich überall gleich schwer?
Mechanik
Kraft und Kraftarten
- Kräfte – manchmal anziehend, manchmal abstoßend …
- Was hält unsere Welt eigentlich zusammen?
- Warum spricht man von Kernkraftwerken?
Mechanik
Kräfteaddition und -zerlegung
- Ziehen zwei immer stärker als einer?
- Was ist eigentlich ein „Kräfteparallelogramm“?
- Warum müssen Messer immer scharf sein?
Mechanik
Masse, Volumen und Dichte
- Was ist schwerer, 1 Kilogramm Federn oder 1 Kilogramm Blei?
- Wie hat ARCHIMEDES die Krone des Hiero von Syrakus vermessen?
Mechanik
Impulserhaltung und Stöße
- Was passiert beim Zusammenstoß zweier Körper?
- Was versteht man eigentlich unter dem Rückstoßprinzip?
- Was hat Billardspielen mit der Impulserhaltung zu tun?
Mechanik
Freier Fall - Senkrechter Wurf
- Warum nützt die Physik beim Basketball?
- Was versteht man unter dem „Unabhängigkeitsprinzip“?
- Wie berechnet man die Bahn von Kanonenkugeln?
Mechanik
Lineare Bewegung - Gleichungen
- Was versteht man unter einem Zeit-Orts-Diagramm?
- Geschwindigkeit - Beschleunigung – was ist denn der Unterschied?
- Wie bestimmt man eine Momentangeschwindigkeit?
- Von Reaktionszeiten und Bremswegen …
Mechanik
Gravitationsgesetz und -feld
- Wo endet eigentlich die Erdanziehungskraft?
- Was ist die Ursache der Gravitation?
- Ziehen sich wirklich alle Körper gegenseitig an?
Mechanik
Kopplung von Schwingungen
- Was versteht man unter energiehungrigen Schwingern?
- Warum stürzte 1940 die Tacoma Narrows Bridge ein?
- Kann eine Opernsängerin Gläser zerspringen lassen?
Mechanik
Kreisbewegung
- Was ist eigentlich die Zentrifugalkraft?
- Wie komme ich gefahrlos durch den Looping?
- Welche Kraft erfährt ein Formel-1-Fahrer in einer Kurve?
Mechanik
Mechanische Schwingungen
- Wovon hängt eigentlich die Schwingungsdauer eines Pendels ab?
- Geht eine Standuhr auf dem Mond genau?
- Wie misst man im Weltall die Masse der Astronauten?
Mechanik
Mechanische Wellen
- Was bewegt sich eigentlich bei einer Welle?
- Wie entsteht ein Tsunami?
- Wie funktioniert eine Orgelpfeife?
Mechanik
Reibung und Fortbewegung
- Warum muss man bein Fahrradfahren eigentlich immer treten?
- Sollte man die Reibung nicht einfach abschaffen?
- Was würden wir ohne die Erfindung des Rads machen?
Mechanik
Strömungslehre
- Warum fliegen Flugzeuge?
- Wie misst man beim Fliegen die Geschwindigkeit?
- Was ist ein Venturi-Rohr?
Mechanik
Waagerechter und schräger Wurf
- Warum nützt die Physik beim Basketball?
- Was versteht man unter dem Prinzip der ungestörten Überlagerung?
- Wie berechnet man die Bahn von Kanonenkugeln?
Mechanik
Drehbewegungen
- Warum kippt ein Kreisel nicht um?
- Was hält einen Fahrradfahrer in der Balance?
- Warum dreht sich ein Schlittschuhtänzer mal schnell mal langsam?
Mechanik
Energieerhaltung und -umwandlung
- Gilt der Energiesatz immer und überall?
- Wie kann man die Energie eines Systems verändern?
- Wie hängen Energieaustausch und Kräfte zusammen?
- Sind alle Energieformen gleichwertig?
Was sind Quanten oder was sind sie nicht? (Interaktives Tafelbild)
Quanten-, Wellen- und Teilchenphänomene am Mach-Zehnder-Interferometer Im Tafelbild werden Quanten als ein neues physikalisches Modell vorgestellt,…
Zum DownloadQuanten-, Wellen- und Teilchenphänomene am Mach-Zehnder-Interferometer Im Tafelbild werden Quanten als ein neues physikalisches Modell vorgestellt,…
Zum DownloadDer Messprozess am Doppelspaltexperiment (Interaktives Tafelbild)
Im Tafelbild werden wesentliche Merkmale des Messprozesses in der Quantenphysik vermittelt: Eindeutigkeit der Messergebnisse, statistischer Charakter…
Zum DownloadIm Tafelbild werden wesentliche Merkmale des Messprozesses in der Quantenphysik vermittelt: Eindeutigkeit der Messergebnisse, statistischer Charakter…
Zum DownloadDas Qubit: Baustein der Quanteninformation (Interaktives Tafelbild)
Superposition von Zuständen, die Zustandsfunktion und ihrestochastische Interpretation Schwerpunkt dieses Tafelbildes ist das…
Zum DownloadSuperposition von Zuständen, die Zustandsfunktion und ihrestochastische Interpretation Schwerpunkt dieses Tafelbildes ist das…
Zum DownloadQuantenkryptographie mit dem BB84-Protokoll (Interaktives Tafelbild)
Das Superpositionsprinzip und der Messprozess der Quantenphysik werden in den anwendungsorientierten Kontext der Quantenkryptographie…
Zum DownloadDas Superpositionsprinzip und der Messprozess der Quantenphysik werden in den anwendungsorientierten Kontext der Quantenkryptographie…
Zum DownloadDas Qubit im Quantencomputer (Interaktives Tafelbild)
Quantenphysikalische Phänomene als Grundlage quantenparalleler Rechnungen Das Tafelbild führt das Phänomen der Verschränkung ein und stellt die…
Zum DownloadQuantenphysikalische Phänomene als Grundlage quantenparalleler Rechnungen Das Tafelbild führt das Phänomen der Verschränkung ein und stellt die…
Zum Downloadde-BROGLIE-Wellenlänge - Formelumstellung (Animation)
Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel für die de-BROGLIE-Wellenlänge nach den vier in der Formel auftretenden Größen.
Zum DownloadDie Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel für die de-BROGLIE-Wellenlänge nach den vier in der Formel auftretenden Größen.
Zum DownloadMACH-ZEHNDER-Interferometer (Simulation MintApps)
Wir danken Herrn Thomas Kippenberg für die Erlaubnis, diese Simulation auf LEIFIphysik zu nutzen. Der Code steht unter GNU GPLv3 /…
Zum DownloadWir danken Herrn Thomas Kippenberg für die Erlaubnis, diese Simulation auf LEIFIphysik zu nutzen. Der Code steht unter GNU GPLv3 /…
Zum DownloadInterferenzfähigkeit von Photonen im Quantenradierer
Quantenobjekte besitzen sowohl Welleneigenschaften wie Interferenzfähigkeit, als auch Teilcheneigenschaften wie Unteilbarkeit. Dies kann am Mach-Zehnder-Interferometer verdeutlicht werden:
- Ob im Interferometer Interferenz auftritt, hängt davon ab, ob der Lichtweg eines Photons eindeutig bestimmbar ist.
- Wenn einem Photon im Interferometer ein eindeutiger Weg zugeordnet werden kann, tritt keine Interferenz auf.
- Wenn einem Photon im Interferometer mehrere Wege zugeordnet werden können, tritt Interferenz auf.
- Die Zuordnung von Lichtwegen kann auch hinter dem Interferometer noch rückgängig gemacht werden ("Quantenradierer")
Quantenobjekte besitzen sowohl Welleneigenschaften wie Interferenzfähigkeit, als auch Teilcheneigenschaften wie Unteilbarkeit. Dies kann am Mach-Zehnder-Interferometer verdeutlicht werden:
- Ob im Interferometer Interferenz auftritt, hängt davon ab, ob der Lichtweg eines Photons eindeutig bestimmbar ist.
- Wenn einem Photon im Interferometer ein eindeutiger Weg zugeordnet werden kann, tritt keine Interferenz auf.
- Wenn einem Photon im Interferometer mehrere Wege zugeordnet werden können, tritt Interferenz auf.
- Die Zuordnung von Lichtwegen kann auch hinter dem Interferometer noch rückgängig gemacht werden ("Quantenradierer")