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Wellenbad

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1. Skizze zur Aufgabe.In einem Schwimmbecken ist ein großer Gummiball eingebaut, der sich auf- und ab bewegt und so…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1. Skizze zur Aufgabe.In einem Schwimmbecken ist ein großer Gummiball eingebaut, der sich auf- und ab bewegt und so…

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20 Jahre LEIFIphysik: Physikunterricht zum Wettbewerb

Grundwissen

Der LEIFIphysik-Fotowettbewerb ist eine gute Gelegenheit, um über Physik in der Welt um uns herum zu sprechen und diese im Rahmen eines physikalischen Spaziergangs zu entdecken. Das geht auch direkt im Physikunterricht. Auf dieser Seite findet sich ein Vorschlag zum Ablauf.

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Grundwissen

Der LEIFIphysik-Fotowettbewerb ist eine gute Gelegenheit, um über Physik in der Welt um uns herum zu sprechen und diese im Rahmen eines physikalischen Spaziergangs zu entdecken. Das geht auch direkt im Physikunterricht. Auf dieser Seite findet sich ein Vorschlag zum Ablauf.

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Energie und ihre Eigenschaften

Grundwissen

  • Energietransport: Energie kann von einem Ort zu einem anderen transportiert werden.
  • Energieübertragung: Energie kann von einem Körper oder einem System auf einen anderen Körper oder ein anderes System übertragen werden.
  • Energieumwandlung: Energie kann von einer Form in eine andere Form umgewandelt werden.
  • Energieerhaltung: Bei der Energieübertragung oder der Energieumwandlung geht keine Energie verloren und kommt keine Energie hinzu.
  • Energieentwertung: Bei jeder Energieübertragung oder Energieumwandlung wird ein Teil der zu Beginn vorhandenen Energie entwertet.

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  • Energietransport: Energie kann von einem Ort zu einem anderen transportiert werden.
  • Energieübertragung: Energie kann von einem Körper oder einem System auf einen anderen Körper oder ein anderes System übertragen werden.
  • Energieumwandlung: Energie kann von einer Form in eine andere Form umgewandelt werden.
  • Energieerhaltung: Bei der Energieübertragung oder der Energieumwandlung geht keine Energie verloren und kommt keine Energie hinzu.
  • Energieentwertung: Bei jeder Energieübertragung oder Energieumwandlung wird ein Teil der zu Beginn vorhandenen Energie entwertet.

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Gärtnerprobleme

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Das Wasser aus dem waagerecht gehaltenen Schlauch folgt der Bahn einer ParabelEin Gärtner hält einen…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Das Wasser aus dem waagerecht gehaltenen Schlauch folgt der Bahn einer ParabelEin Gärtner hält einen…

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Aufschlag beim Volleyball

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeSehr gute Volleyballspieler können beim Aufschlag den Ball auf Geschwindigkeiten von bis zu…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeSehr gute Volleyballspieler können beim Aufschlag den Ball auf Geschwindigkeiten von bis zu…

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Die Wippe

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Hinweis: Diese Aufgabe wurde LEIFIphysik von Thomas Schulze zur Verfügung gestellt. Joachim Herz Stiftung …

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Hinweis: Diese Aufgabe wurde LEIFIphysik von Thomas Schulze zur Verfügung gestellt. Joachim Herz Stiftung …

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Trainingsaufgaben zu Masse, Volumen und Dichte

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Hinweis: Mit den folgenden Trainingsaufgaben sollst du Sicherheit im Umgang mit der "Dichte-Formel" gewinnen. Darüber hinaus kannst du die Umwandlung…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Hinweis: Mit den folgenden Trainingsaufgaben sollst du Sicherheit im Umgang mit der "Dichte-Formel" gewinnen. Darüber hinaus kannst du die Umwandlung…

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Berechnen von Beschleunigungen

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Die…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Die…

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Beschleunigung eines Autos

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Die Animation in Abb. 1 dokumentiert mit Hilfe eines (Spezial-)Tachometers die geradlinige Fahrt eines Autos, welche in fünf charakteristische…

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Die Animation in Abb. 1 dokumentiert mit Hilfe eines (Spezial-)Tachometers die geradlinige Fahrt eines Autos, welche in fünf charakteristische…

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Geschwindigkeit einer Gewehrkugel

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeUm die Geschwindigkeit \(v\) einer Gewehrkugel zu bestimmen, schießt man auf zwei Pappscheiben,…

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Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeUm die Geschwindigkeit \(v\) einer Gewehrkugel zu bestimmen, schießt man auf zwei Pappscheiben,…

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Vollbremsung oder Kurvenfahrt

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein Autofahrer sieht plötzlich eine sehr breite Mauer vor sich auftauchen. Untersuche, bei welcher der folgenden beiden Möglichkeiten er die größere…

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Ein Autofahrer sieht plötzlich eine sehr breite Mauer vor sich auftauchen. Untersuche, bei welcher der folgenden beiden Möglichkeiten er die größere…

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Rückstoß beim Gewehr

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Mit…

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a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Mit…

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Physik des Bogenschießens

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Position der PfeilendenEin Bogenschütze wurde mit einer Hoch­geschwindigkeits­kamera gefilmt. Mithilfe einer…

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Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Position der PfeilendenEin Bogenschütze wurde mit einer Hoch­geschwindigkeits­kamera gefilmt. Mithilfe einer…

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Geostationäre Satelliten

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

ESA Abb. 1 Meteosat WettersatellitEin Satellit der Masse \(m_\rm{S}=500\,\rm{kg}\) soll in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht werden. Man…

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ESA Abb. 1 Meteosat WettersatellitEin Satellit der Masse \(m_\rm{S}=500\,\rm{kg}\) soll in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht werden. Man…

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Photoeffekt (Abitur BY 2011 G8 Ph12 A1-1)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ende des 19. Jahrhunderts untersuchten Heinrich HERTZ und Wilhelm HALLWACHS erstmals systematisch den Photoeffekt, bei dem durch Bestrahlung mit Licht…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ende des 19. Jahrhunderts untersuchten Heinrich HERTZ und Wilhelm HALLWACHS erstmals systematisch den Photoeffekt, bei dem durch Bestrahlung mit Licht…

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Tiefe eines Brunnens

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Bild von Jazella auf Pixabay Abb. 1 BrunnenZur Bestimmung der Tiefe eines Brunnens lässt jemand eine Münze in den Brunnen fallen. Er hört das…

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Bild von Jazella auf Pixabay Abb. 1 BrunnenZur Bestimmung der Tiefe eines Brunnens lässt jemand eine Münze in den Brunnen fallen. Er hört das…

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Standardaufgaben zum senkrechten Wurf nach oben

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Spur HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Senkrechter Wurf nach oben Animation // 14.8.2017 //…

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Spur HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Senkrechter Wurf nach oben Animation // 14.8.2017 //…

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Standardaufgaben zum freien Fall

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )
Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Flüssigkeitspendel

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Größen HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Flüssigkeitspendel (Animation) // 8.9.2022 //…

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Größen HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Flüssigkeitspendel (Animation) // 8.9.2022 //…

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Looping mit dem Jaguar

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Im Kölner Stadt-Anzeiger vom 5./6. August 2017 fanden wir im Artikel "Mangelnde Bodenhaftung" über die Geschichte der Autoindustrie die folgenden…

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Im Kölner Stadt-Anzeiger vom 5./6. August 2017 fanden wir im Artikel "Mangelnde Bodenhaftung" über die Geschichte der Autoindustrie die folgenden…

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Seilwelle

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Mit Hilfe eines Seils lässt sich sehr einfach eine Querwelle (Transversalwelle) erzeugen. Die beiden Diagramme unten zeigen zum einen die…

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Mit Hilfe eines Seils lässt sich sehr einfach eine Querwelle (Transversalwelle) erzeugen. Die beiden Diagramme unten zeigen zum einen die…

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Baderutsche

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Flugbahn von der RutscheEin Kind rutscht im Schwimmbad eine Rutsche hinunter. Es verlässt sie horizontal und…

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Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Flugbahn von der RutscheEin Kind rutscht im Schwimmbad eine Rutsche hinunter. Es verlässt sie horizontal und…

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Arbeit des Herzens

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Clker-Free-Vector-Images auf Pixabay Abb. 1 Vereinfachte Darstellung des Blutkreislaufes im menschlichen Körper.Dein Herz pumpt in jeder…

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Clker-Free-Vector-Images auf Pixabay Abb. 1 Vereinfachte Darstellung des Blutkreislaufes im menschlichen Körper.Dein Herz pumpt in jeder…

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Entwicklung schwerer Sterne

Grundwissen

  • Massereiche Sterne der Hauptreihe kollabieren unter ihrer eigenen Gravitation, wenn im Kern kein Energiegewinn mittels Fusion mehr möglich ist.
  • Neutronensterne besitzen kleine Radien von etwas \(10\) bis \(13\,\rm{km}\) und eine extrem hohe Dichte.
  • Schnell rotierende Neutronensterne können gerichtete Radiostrahlung aussenden, die bei günstiger geometrischer Lage auf der Erde detektiert werden können. Solche Sterne nennt man Pulsare.

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  • Massereiche Sterne der Hauptreihe kollabieren unter ihrer eigenen Gravitation, wenn im Kern kein Energiegewinn mittels Fusion mehr möglich ist.
  • Neutronensterne besitzen kleine Radien von etwas \(10\) bis \(13\,\rm{km}\) und eine extrem hohe Dichte.
  • Schnell rotierende Neutronensterne können gerichtete Radiostrahlung aussenden, die bei günstiger geometrischer Lage auf der Erde detektiert werden können. Solche Sterne nennt man Pulsare.

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Kosmologie und Standardmodell

Grundwissen

  • Die Kosmologie beschäftigt sich mit dem derzeitigen Aufbau und der zeitlichen Entwicklung, also der Geschichte des Universums
  • Das sog. Standardmodell der Kosmologie ist die anerkannteste Theorie über die Entwicklung des Universums und geht von einem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren aus.

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Grundwissen

  • Die Kosmologie beschäftigt sich mit dem derzeitigen Aufbau und der zeitlichen Entwicklung, also der Geschichte des Universums
  • Das sog. Standardmodell der Kosmologie ist die anerkannteste Theorie über die Entwicklung des Universums und geht von einem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren aus.

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Federpendel

Grundwissen

  • Ein horizontal bewegliches Federpendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und einer Feder mit der Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = \hat{x} \cdot \cos \left( {{\omega} \cdot t} \right)\) mit \({\omega} = \sqrt {\frac{D}{m}}\)
  • Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\,\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{D}}\); sie ist insbesondere unabhängig von der Amplitude \(\hat{x} \) der Schwingung.

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  • Ein horizontal bewegliches Federpendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und einer Feder mit der Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = \hat{x} \cdot \cos \left( {{\omega} \cdot t} \right)\) mit \({\omega} = \sqrt {\frac{D}{m}}\)
  • Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\,\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{D}}\); sie ist insbesondere unabhängig von der Amplitude \(\hat{x} \) der Schwingung.

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Mondphasen

Grundwissen

  • Die Mondphasen entstehen dadurch, dass sich der Mond um die Erde dreht und je nach Position ein bestimmter Teil seiner Oberfläche Licht in Richtung der Erde reflektiert.
  • Ein Mondphasenzyklus dauert in etwa 29,5 Tage und beinhaltet Neumond, zunehmenden Halbmond, Vollmond und abnehmenden Halbmond.

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  • Die Mondphasen entstehen dadurch, dass sich der Mond um die Erde dreht und je nach Position ein bestimmter Teil seiner Oberfläche Licht in Richtung der Erde reflektiert.
  • Ein Mondphasenzyklus dauert in etwa 29,5 Tage und beinhaltet Neumond, zunehmenden Halbmond, Vollmond und abnehmenden Halbmond.

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Sonnenfinsternis

Grundwissen

  • Bei einer Sonnenfinsternis befindet sich der Mond zwischen Sonne und Erde
  • Man unterscheidet meist zwischen totaler und partieller Sonnenfinsternis
  • Im Kernschatten des Mondes befindet sich immer nur ein kleiner Teil der Erdoberfläche

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  • Bei einer Sonnenfinsternis befindet sich der Mond zwischen Sonne und Erde
  • Man unterscheidet meist zwischen totaler und partieller Sonnenfinsternis
  • Im Kernschatten des Mondes befindet sich immer nur ein kleiner Teil der Erdoberfläche

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Energiebetrachtung bei Harmonischen Schwingungen

Grundwissen

  • Ein allgemeines Kennzeichen für mechanische Schwingungen ist das periodische Hin- und Herpendeln zwischen zwei Energieformen.
  • Bei ungedämpften mechanischen Schwingungen ist die Summe der Energien, die in den beiden Energieformen vorliegen, zeitlich konstant.

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  • Ein allgemeines Kennzeichen für mechanische Schwingungen ist das periodische Hin- und Herpendeln zwischen zwei Energieformen.
  • Bei ungedämpften mechanischen Schwingungen ist die Summe der Energien, die in den beiden Energieformen vorliegen, zeitlich konstant.

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3. NEWTONsches Gesetz (Wechselwirkungsprinzip)

Grundwissen

  • Kräfte wirken immer wechselseitig. Übt A eine Kraft auf B aus, so übt B eine gleich große, entgegengesetzt gerichtete Kraft auf A aus. Die beiden Kräfte nennt man in diesem Zusammenhang Wechselwirkungskräfte.
  • Wechselwirkungskräfte greifen immer an zwei unterschiedlichen Körpern an.
  • Wechselwirkungskräfte dürfen nicht mit einem Kräftegleichgewicht verwechselt werden.

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  • Kräfte wirken immer wechselseitig. Übt A eine Kraft auf B aus, so übt B eine gleich große, entgegengesetzt gerichtete Kraft auf A aus. Die beiden Kräfte nennt man in diesem Zusammenhang Wechselwirkungskräfte.
  • Wechselwirkungskräfte greifen immer an zwei unterschiedlichen Körpern an.
  • Wechselwirkungskräfte dürfen nicht mit einem Kräftegleichgewicht verwechselt werden.

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