Wärmelehre

Ausdehnung bei Erwärmung

• Wie funktioniert ein Heißluftballon?
• Wofür sind die Dehnungsfugen in Mauern?
• Warum darf man keine Wasserflaschen ins Eisfach legen?
• Wie überleben Fische eigentlich im Winter?

Wärmelehre

Innere Energie - Wärmekapazität

• Was lässt sich leichter erwärmen, Wasser oder Blei?
• Warum ist es am Meer oft wärmer als im Landesinneren?
• Kann man Eisen mit einem Hammer zum Glühen bringen?
• Warum schwitzen wir eigentlich im Sommer?

Wärmelehre

Kinetische Gastheorie

• Was geschieht eigentlich in einem Gas, das man erwärmt?
• Wie schnell bewegen sich die Teilchen in einem Gas?
• Wie funktioniert eine Lichtmühle?

Wärmelehre

Temperatur und Teilchenmodell

• Wie entstand eigentlich die CELSIUS-Skala?
• Woher kennt man den absoluten Nullpunkt?
• Was geschieht in Körpern, wenn man sie erwärmt?
• Wie wird Wärme zwischen Körper übertragen?

Wärmelehre

Wärmekraftmaschinen

• Wie funktioniert eigentlich eine Dampfmaschine?
• Was ist so besonders an einem WANKEL-Motor?
• OTTO- oder DIESEL-Motor?
• Was versteht man unter einem Wirkungsgrad?

Wärmelehre

Wärmetransport

• Warum werden Häuser mit Schaumstoffen gedämmt?
• Wie bleiben Tiere im Winter warm?
• Wie kommt eigentlich die Wärme der Sonne zur Erde?

Wärmelehre

Wetter und Klima

• Wie entstehen eigentlich Wolken?
• Was sind Hoch- und Tiefdruckgebiete?
• Wie kommt es zu einem Gewitter?
• Was ist der Treibhauseffekt?

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?

Optik

Beugung und Interferenz

• Kommt Licht um die Ecke?
• Licht + Licht = Dunkelheit?
• Wie misst man die Wellenlänge von Licht?

Wärmelehre

Deterministisches Chaos

• Was versteht man unter dem Kausalprinzip?
• Kann ein Schmetterling einen Wirbelsturm verursachen?
• Deterministisches Chaos – ist das nicht ein Widerspruch?

Optik

Elektromagnetisches Spektrum

• Was haben Infrarotstrahlung …
• … Mikro- und Radiowellen …
• … und Licht gemeinsam?

Optik

Polarisation

• Wie polarisiert man Licht?
• Wie funktioniert ein Polarisationsfilter?
• Wo wird polarisiertes Licht genutzt?

Quantenphysik

Quantenobjekt Elektron

• Elektronen – mehr als Billardkugeln?
• Wie verhalten sich Elektronen an einem Doppelspalt?
• Wie groß ist die de BROGLIE-Wellenlänge?
• Was ist der Welle-Teilchen-Dualismus?

Quantenphysik

Quantenobjekt Photon

• Wie überträgt Licht seine Energie?
• Was sind eigentlich Photonen?
• Licht – auch nicht mehr als Billardkugeln?
• Können Teilchen aus Strahlung entstehen?

Optik

Wellenmodell des Lichts

• Welche Entdeckungen machte Heinrich HERTZ?
• Gibt es den DOPPLER-Effekt auch bei Licht?
• Welche Versuche bestätigen das Wellenmodell des Lichts?

Mechanik

Drehbewegungen

• Warum kippt ein Kreisel nicht um?
• Was hält einen Fahrradfahrer in der Balance?
• Warum dreht sich ein Schlittschuhtänzer mal schnell mal langsam?

Quantenphysik

Wesenszüge Quantenphysik

Vier kurze, prägnante „Merksätze“ beschreiben die  grundlegenden Züge der Quantenphysik qualitativ: Statistische Vorhersagbarkeit, Fähigkeit zur Interferenz, Eindeutige Messergebnisse und Komplementarität.

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?