Experimentieren

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Sogenannte Streuexperimente haben eine Grundidee: Mit ihnen lässt sich die innere Struktur von Materie genauer untersuchen. Es wird die Grundidee anhand verschiedener Beispiele und Animationen erklärt.

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Wir können Schall hören, aber nicht sehen – die Schallgeschwindigkeit ist also eine unsichtbare Größe. Aber können wir sie trotzdem sichtbar machen? Ein Experiment soll Aufschluss geben: 86 Flaggenschwenker reihen sich auf einer 1,7 Kilometer langen geraden Straße auf. Ein Klang ertönt: Jeder hebt seine Flagge genau dann, wenn er diesen Klang hört. So müsste sich der Weg des Schalls verfolgen und die Schallgeschwindigkeit messen lassen. Ob das wirklich funktioniert? (Online-Signatur Medienzentren: 4983846)

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Um über ein Atom, einen Atomkern oder ein Elementarteilchen Näheres zu erfahren, haben wir im Wesentlichen zwei Grundtypen von Experimenten kennen gelernt. Das “Anregungsexperiment”: Dem Atom wird Energie zugeführt und man beobachtet die “Äußerungen” des Atoms. Ein Beispiel für diesen Typ…

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Das Ziel des Billardspiels ist eindeutig: Es geht darum, Kugeln in Löchern zu versenken. Dazu braucht es oft mehr als einen Stoß und mehr als eine Kugel. Trifft eine Kugel die andere, überträgt die rollende Kugel ihre Energie auf die ruhende. In unserem Fall sind 600 Kugeln im Spiel, aufgereiht hintereinander. Ein Profibillardspieler wurde engagiert. Einmal darf er stoßen. Wird er es damit schaffen die erste wie auch die letzte Kugel in Bewegung zu setzen? (Online-Signatur Medienzentren: 4983843)

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Eine Dame ist in Not. Und nur der richtige Hebel kann sie retten. Was da in die Luft gehoben werden muss, ist aber nicht irgendetwas. Es handelt sich um einen schweren Lastwagen. Unter seinen Rädern hat sich der Schal der Dame verklemmt. Kann ein einzelner Mann, nur mit Hilfe eines Hebels, einen so gewichtigen Wagen anheben? (Online-Signatur Medienzentren: 4983840)

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Wenn wir Papier im Sonnenlicht unter eine Lupe halten, brennt es, denn die Lupe bündelt die Sonnenstrahlen. Sie werden im Brennpunkt so heiß, dass sich das Papier entzündet. Aber wie wird Licht gebündelt? Das Geheimnis steckt in der Form der Lupe: Sie ist gewölbt. Brauchen wir eigentlich Glas oder können wir auch mit Eis Feuer machen?

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Ein Magnet Marke Eigenbau? Nichts leichter als das! Kupferdraht um einen Nagel wickeln, die Enden des Drahts abisolieren, damit man ihn an eine Batterie anschließen kann… und fertig ist der Elektromagnet! Je größer die Anzahl der Wicklungen um den Nagel, desto stärker der Magnet. Aber kann so ein Magnet auch das Gewicht eines erwachsenen Mannes halten? Der blaue Ninja muss es herausfinden: Er verfolgt seinen roten Kontrahenten, der ihm ein Geheimdokument gestohlen hat. Um den roten Ninja zu stellen, muss der blaue Ninja eine Stahlwand bezwingen – sein einziges Hilfsmittel: Elektromagnete! (Online-Signatur Medienzentren: 4984195)

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Ein Pendel schwingt. Hin und her und her und hin… Das ist uns zu langsam. Wir wollen ein schnelles, rasantes Pendel. Aber wie bringt man ein Pendel dazu, so richtig Fahrt aufzunehmen? Wir starten eine ganze Reihe von Versuchen. Und landen schließlich mit zwei Kränen, mehreren Laserpistolen und einem Riesenpendel in einer Sporthalle. Eine Geschwindigkeit von 100 Kilometern pro Stunde, diese Marke wollen wir erreichen. Dafür geben wir alles. (Online-Signatur Medienzentren: 4983844)

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Wer einen Ball in die Luft wirft, möchte ihn wiederhaben. Kein Problem – senkrecht in die Höhe geworfen, kehrt der Ball brav zum Werfer zurück. Das gleiche gilt, wenn der Werfer sich beim Werfen vorwärts bewegt. Selbst in einem rasenden Zug – senkrecht geworfen, fällt der Ball immer wieder in die Hand des Werfers zurück. Funktioniert das wirklich immer und überall? Wir wollen es wissen und planen den ganz großen Wurf. Von einem fahrenden Lastwagen aus schleudern wir mit einer Wurfmaschine einen Ball senkrecht und sehr hoch in die Luft. Fällt auch dieser Ball wieder zurück auf den fahrenden Lastwagen? (Online-Signatur Medienzentren: 4983839)

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Ein scheinbar ungleicher Kampf. Es treten an: der Sumoringer und ein Glas! Das Ziel: Das Glas soll den schwergewichtigen japanischen Kämpfer freischwebend in der Luft halten. Keine Hilfsmittel erlaubt, nur ein Deckel, der das Glas verschließt. An diesem Deckel wird der Ringer festgemacht. Jetzt hängt es einzig und alleine von der Kraft des Luftdrucks ab, ob der Ringer schwebt oder abstürzt. (Online-Signatur Medienzentren: 4983835)

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Ein Hochzeitskleid soll entstehen. Eine Traumrobe, über und über besetzt mit glitzernden Kristallen. Das Material des Kleides: Salz. Schneeweiß, funkelnd und ausgesprochen schwer zu verarbeiten. Die Salzkörner müssen sich an einem Drahtgerüst anlagern, ein kompliziertes Unterfangen. Temperatur, Mischung und Experimentdauer – alles muss exakt aufeinander abgestimmt sein. Nur so gelingt die perfekte Verbindung. Eine große Herausforderung für das Team. (Online-Signatur Medienzentren: 4983837)

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Ob sich ein Objekt vorwärts, seitwärts oder rückwärts bewegt oder gar in der Luft stillsteht, ist manchmal gar nicht einfach zu entscheiden. Es ist eine Frage der Perspektive und der Bezugspunkte. Wir machen ein aufwändiges Experiment, bei dem es gilt, alle Blickwinkel gleichzeitig einnehmen. Mit verschiedenen Kameras verfolgen wir den Flug eines Balls. Er wird mit 100 Kilometern pro Stunde in rückwärtiger Richtung aus einem Auto geschleudert. Auch das Auto fährt 100 Kilometer pro Stunde. In welche Richtung wird der Ball fliegen? Oder wird er gar in der Luft still verharren? (Online-Signatur Medienzentren: 4983841)

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Wie kopiert ein Kopierer eigentlich? Wenn wir ein Dokument einlegen, wird es belichtet, eingelesen und dann kopiert. Damit das klappt, erzeugt die Maschine elektrostatische Ladung – und zwar exakt an den Stellen, die, entsprechend dem Original-Dokument, bedruckt werden sollen. Und natürlich müssen wir Toner in den Kopierer füllen, der von der Ladung angezogen wird. Ob wir mit elektrostatischer Ladung und Toner – aber ohne Kopierer – auch selbst ein Poster drucken können? Wir versuchen es im großen Stil, mit besonders leistungsstarken Ladepistolen… (Online-Signatur Medienzentren: 4983851)

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Mit einem Wasserstrahl einen Apfel zerschneiden – ob das möglich ist? Mit einer gewöhnlichen Wasserpistole klappt es nicht: Ihr Strahl ist zu schwach. Auch die Wasser-Pumpgun schafft es nicht, obwohl sie mehr Druck erzeugen kann. Wir müssen schwereres Geschütz auffahren! Vielleicht kann ein Hochdruck-Straßenreiniger helfen? Die Pumpe des Fahrzeugs kann einen sehr hohen Wasserdruck erzeugen und eine extrem kleine Düse sorgt für einen scharfen Wasserstrahl. Hält der Apfel auch diesem Druck stand oder wird das Wasser so zur Klinge? (Online-Signatur Medienzentren: 4984198)

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Zirkusartistin Michiru begeistert mit ihren atemberaubenden Lufttänzen das Publikum. Das Tempo ihrer Drehungen bestimmt sie mit ihrer Körperhaltung. Es scheint ganz einfach: Beine auseinander – langsames Kreiseln, Beine zusammen – schnelle Wirbel. Die Drehgeschwindigkeit hängt also davon ab, wie sie ihr Gewicht verlagert. Wir wollen wissen, ob das auch mit mehreren Personen funktioniert. Vier Artisten schicken wir in die Arena. Auf einem rotierenden Rad sollen sie von außen nach innen klettern und damit Michirus Gewichtsverlagerung nachahmen. Wird sich das Rad schneller drehen, wenn die Artisten in der Mitte zusammentreffen? (Online-Signatur Medienzentren: 4983838)

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Wo Licht ist, ist auch Schatten. Aber wie verhält es sich eigentlich genau mit Licht und Schatten? Dieser Frage gehen wir nach. Unser Testobjekt: ein 106 Meter hoher Turm. Seinem Schatten bleiben wir einen Tag lang auf den Fersen – mit einem acht Meter langen Fußabdruck aus Stoff! Im Halbstundentakt setzen wir den Riesenfuß an die Spitze des Turmschattens. So dokumentieren wir den Wanderweg des Schattens, Schritt für Schritt. Doch es wird eine Jagd mit Hindernissen, denn der Schatten hält sich nicht an die Verkehrsordnung: Er wandert in Parkanlagen, auf Baumwipfel, Balkone und sogar hinaus aufs Meer. Und die Zeit läuft, denn nur solange die Sonne da ist, können wir auch den Schatten verfolgen… (Online-Signatur Medienzentren: 4984199)

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Einen Lichtstrahl wollen wir durch ein Naturkundemuseum lenken, 350 Meter weit! Zwei Gebäude soll er durchqueren, Treppen überwinden, eine Kurve kriegen und zu einer Kiste gelangen. Ein Mädchen sitzt dort im Dunkeln und hofft auf Licht… Unsere Hilfsmittel: Laserlicht und jede Menge Spiegel. Von einem Spiegel reflektieren wir den Laserstrahl auf den nächsten – zunächst im Zickzack-Kurs durchs Treppenhaus. Jeder Spiegel muss genau im richtigen Winkel ausgerichtet werden. Ob der Lichtstrahl wirklich ans Ziel gelangt? (Online-Signatur Medienzentren: 4984201)

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Alle Parabolantennen haben die gleiche Form – die einer Parabel. Sie können Radiowellen aus den Tiefen des Alls empfangen, indem sie die schwachen Signale bündeln. Aber wie funktioniert das genau? Um das herauszufinden, haben wir einen Parabolspiegel im Studio aufgestellt. Wir lassen Bälle in den Parabolspiegel fallen und beobachten, wo diese aufkommen und wohin sie springen. Ob es uns so gelingt, das Geheimnis der Parabolantenne zu lüften? (Online-Signatur Medienzentren: 4983847)

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Fahrradfahren und dabei Strom erzeugen? Keine Frage, denn mit dem Tritt in die Pedale können wir einen Generator antreiben. Aber wie viel Strom lässt sich mit reiner Muskelkraft erzeugen? Gelingt es uns, ein Karussell in Schwung zu bringen? Und die Festbeleuchtung soll auch angehen – insgesamt macht das 3500 Watt. Einer allein wird es kaum schaffen, aber für ein Team durchtrainierter Radprofis sollte das eigentlich kein Problem sein… Oder etwa doch? (Online-Signatur Medienzentren: 4983849)

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Lange galt als unumstößliche Wahrheit, was Wissenschaftler in einer Studie festgestellt haben. Aber inzwischen zeigt sich: Viele Experimente können nicht reproduziert werden, quer durch alle Fachgebiete.

Bayerischer Rundfunk

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Werden Lügner wirklich nervös, wenn sie die Unwahrheit sagen? Auf dieser Annahme beruht jedenfalls die Idee des Lügendetektors, mit dem der Amerikaner Leonhard Keeler am 2. Februar 1935 das erste Experiment durchführte.

Bayerischer Rundfunk

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Nach einem Tag voller Hype um Astronauten und den Start von Alexander Gerst zur ISS …Stefan Geier hat den Start und die Vorbereitungen vor Ort in Baikonur verfolgt. Jetzt sitzt er direkt gegenüber der russischen Raumfahrtorganisation Roskosmos und macht sich so seine Gedanken zur bemannten Raumfahrt….

Bayerischer Rundfunk

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Die Kooperation fand mit Philip von Phil´s Physics statt: https://www.youtube.com/philsphysics Patreon: http://www.patreon.com/RLScience https://twitter.com/RL_Science https://www.facebook.com/rockinho131 Mein Equipment: – Ton – Tisch-Mikrofon: Rode NT-USB – http://amzn.to/1TVMrwR Kamera-Mikrofon: Rode NTG2 – http://amzn.to/1TVMTLy Ton-Aufnahmegerät: Tascam DR-40 – http://amzn.to/1TVNeha – Kamera – Kamera: Sony NEX-VG30E – http://amzn.to/1TVNdtD – Licht – Softbox: http://amzn.to/1TVNiNX Kamera-Licht LED: http://amzn.to/1TVNtsT – Musik – lizensiert unter Creative Commons: Hintergrundmusik: “Voice Over Under” Kevin MacLeod (incompetech.com) Licensed under Creative Commons: By Attribution 3.0 License http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ “Killers” Kevin MacLeod (incompetech.com) Licensed under Creative Commons: By Attribution 3.0 License http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Outro: “Cool Fountains” (by Mr Frisby’s Beat Pocket) http://freemusicarchive.org/music/Mr_Frisbys_Beat_Pocket/Lucky_Dip_EP/Mr_Frisbys_Beat_Pocket_-_Lucky_Dip_EP_-_02_Cool_Fountains —— Die hier verwendeten Amazon-Links (Affiliate) hängen mit dem Partnerprogramm von Amazon zusammen. Sie dienen dem potentiellen Käufer als Orientierung und verweisen explizit auf bestimmte Produkte. Sofern diese Links genutzt werden, kann im Falle einer Kaufentscheidung eine Provision ausgeschüttet werden.

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Hier geht es zum Wettbewerb: http://www.fastforwardscience.de aufnehmen. Patreon: http://www.patreon.com/RLScience https://twitter.com/RL_Science https://www.facebook.com/rockinho131 Mein Equipment: – Ton – Tisch-Mikrofon: Rode NT-USB – http://amzn.to/1TVMrwR Kamera-Mikrofon: Rode NTG2 – http://amzn.to/1TVMTLy Ton-Aufnahmegerät: Tascam DR-40 – http://amzn.to/1TVNeha – Kamera – Kamera: Sony NEX-VG30E – http://amzn.to/1TVNdtD – Licht – Softbox: http://amzn.to/1TVNiNX Kamera-Licht LED: http://amzn.to/1TVNtsT – Musik – lizensiert unter Creative Commons: Hintergrundmusik: “Voice Over Under” Kevin MacLeod (incompetech.com) Licensed under Creative Commons: By Attribution 3.0 License http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ “Killers” Kevin MacLeod (incompetech.com) Licensed under Creative Commons: By Attribution 3.0 License http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Outro: “Cool Fountains” (by Mr Frisby’s Beat Pocket) http://freemusicarchive.org/music/Mr_Frisbys_Beat_Pocket/Lucky_Dip_EP/Mr_Frisbys_Beat_Pocket_-_Lucky_Dip_EP_-_02_Cool_Fountains —— Die hier verwendeten Amazon-Links (Affiliate) hängen mit dem Partnerprogramm von Amazon zusammen. Sie dienen dem potentiellen Käufer als Orientierung und verweisen explizit auf bestimmte Produkte. Sofern diese Links genutzt werden, kann im Falle einer Kaufentscheidung eine Provision ausgeschüttet werden.

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Vakuum-Pumpe*: https://amzn.to/2KGrEjn Vakuum-Behälter*: https://amzn.to/2xgT64d Action-Kamera*: https://amzn.to/2SgiNJo Patreon: http://www.patreon.com/RLScience Mein Equipment: – Ton – Tisch-Mikrofon*: Rode NT-USB – http://amzn.to/1TVMrwR Kamera-Mikrofon*: Rode NTG2 – http://amzn.to/1TVMTLy Ton-Aufnahmegerät*: Tascam DR-40 – http://amzn.to/1TVNeha – Kamera – Kamera*: Sony NEX-VG30E – http://amzn.to/1TVNdtD – Licht – Softbox*: http://amzn.to/1TVNiNX Kamera-Licht LED*: http://amzn.to/1TVNtsT – Musik – lizensiert unter Creative Commons: Outro: “Cool Fountains” (by Mr Frisby’s Beat Pocket) http://freemusicarchive.org/music/Mr_Frisbys_Beat_Pocket/Lucky_Dip_EP/Mr_Frisbys_Beat_Pocket_-_Lucky_Dip_EP_-_02_Cool_Fountains —— *Die hier verwendeten Amazon-Links (Affiliate) hängen mit dem Partnerprogramm von Amazon zusammen. Sie dienen dem potentiellen Käufer als Orientierung und verweisen explizit auf bestimmte Produkte. Sofern diese Links genutzt werden, kann im Falle einer Kaufentscheidung eine Provision ausgeschüttet werden.

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Diesen Lehrfilm zur Sicherheit im Schulpraktikum erstellten Lehramtsstudierende im Rahmen des Seminars “Physik in 3 Minuten” an der Uni Konstanz.

Methoden

Naturwissenschaftliche Experimente dienen dazu, korrekte Erklärungen für ein beobachtetes Phänomen in der Natur zu finden. Sie müssen verschiedene Kriterien erfüllen, damit dieses Ziel erreicht werden kann.

Unterrichtsidee

Für unser Experimente braucht ihr Eier.Die Physik und das Hühnerei. Wir haben für euch 4 spannende Versuche zusammengestellt. Lasst bei den Versuchen die Eier schwimmen und schweben oder auch tanzen. Viel Spaß, euer LEIFIphysik-Team. => zu den Versuchen mit dem Ei

LEIFI Physik

Unterrichtsbaustein/-reihe

Zwei Experimente zum freien Fall einer Stahlkugel und einer Holzkugel. Messdaten sind Fallhöhe und Fallzeit für verschiedene Fallhöhen. Die Unsicherheit in der Fallhöhe beträgt ca. ±2 mm, die Unsicherheit in der Fallzeit der Stahlkugel beträgt ±1 ms und von der Holzkugel bis ca. ±70 ms. Gesucht werden mathematische Modelle die das Fallverhalten beschreiben. Zweck der Arbeiten: Analysemethoden mit verschiedenen Ansätzen.

Geogebra

Unterrichtsbaustein/-reihe

Versuchsaufbau eines Demonstrationsexperiments zum Hookeschen Gesetz. Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Versuchsaufbau mit Sensoren und RollwagenFür den Versuch benötigst du einen Kraftsensor (50 N) und einen Ultraschallabstandssensor, die im Idealfall kabellos mit der zugehörigen Messsoftware verbinden sind. Den Abstandssensor montierst du auf…

LEIFI Physik

Arbeitsblatt

Mit dieser Beschreibung und deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Bewegung eines Federpendels untersuchen.

LEIFI Physik

Methoden

HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Fadenpendel (Smartphone-Experiment mit phyphox) (Animation) // 13.6.2017 // **************************************************************************** // * Autor: Thomas Unkelbach für…

LEIFI Physik

Experiment

HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Freier Fall (Smartphone-Experiment mit phyphox) (Animation) // 5.12.2017 // **************************************************************************** // * Autor: Thomas Unkelbach für…

LEIFI Physik

Methoden

HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Gleichförmige Bewegung (Smartphone-Experiment mit phyphox) (Animation) // 14.2.2017 // **************************************************************************** // * Autor: Thomas…

LEIFI Physik

Methoden

HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Federpendel (für Experten) (Smartphone-Experiment mit phyphox) (Animation) // 13.6.2017 // **************************************************************************** // * Autor: Thomas…

LEIFI Physik

Methoden

HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Fadenpendel (für Experten) (Smartphone-Experiment mit phyphox) (Animation) // 13.6.2017 // **************************************************************************** // * Autor: Thomas…

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Methoden

Messungen sind mit einer Messunsicherheit behaftet. Diese Arbeit macht ausführliche und begründete Vorschläge, mit wissenschaftlichen etablierten Methoden wie der Fehlerfortpflanzung nach Gauss oder dem GUM im Unterricht produktiv über die Genauigkeit von Messwerten zu sprechen.

Arbeitsblatt

Bereits im Jahr 1935 veröffentlichte der  Physiker Erwin Schrödinger mit „Schrödingers Katze“ ein Gedankenexperiment, das die direkte Übertragung quantenmechanischer Begriffe auf die makroskopische Welt problematisiert: Eine Katze befindet sich in einer…

LEIFI Physik

Interaktives Medium

Sogenannte Streuexperimente haben eine Grundidee: Mit ihnen lässt sich die innere Struktur von Materie genauer untersuchen. Es wird die Grundidee anhand verschiedener Beispiele und Animationen erklärt.

LEIFI Physik

Arbeitsblatt

Die Beziehung \(R \sim \frac{l}{A}\) kannst du über ein kleines Gedankenexperiment mit Hilfe der Formeln für Ersatzwiderstände gewinnen.

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Um über ein Atom, einen Atomkern oder ein Elementarteilchen Näheres zu erfahren, haben wir im Wesentlichen zwei Grundtypen von Experimenten kennen gelernt. Das “Anregungsexperiment”: Dem Atom wird Energie zugeführt und man beobachtet die “Äußerungen” des Atoms. Ein Beispiel für diesen Typ…

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Unterrichtsbaustein/-reihe

Versuchsaufbau eines Demonstrationsexperiments zum Hookeschen Gesetz. Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Versuchsaufbau mit Sensoren und RollwagenFür den Versuch benötigst du einen Kraftsensor (50 N) und einen Ultraschallabstandssensor, die im Idealfall kabellos mit der zugehörigen Messsoftware verbinden sind. Den Abstandssensor montierst du auf…

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Experiment

Wie kann man eigentlich die Größe eines Atoms abschätzen? Die Größe der Atome wurde erst im Laufe der Entwicklung immer differenzierterer Atommodelle bekannt. Heute kannst du die Größe mit einem vergleichsweise einfachen Versuch selbst bestimmen: Dem Ölfleckversuch.

LEIFI Physik

Arbeitsblatt

Mit dieser Beschreibung und deinem Smartphone kannst du im Unterricht oder zu Hause die Bewegung eines Federpendels untersuchen.

LEIFI Physik

Experiment

HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Freier Fall (Smartphone-Experiment mit phyphox) (Animation) // 5.12.2017 // **************************************************************************** // * Autor: Thomas Unkelbach für…

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(Lehr-)Buch

Experimente, Übungsaufgaben und Lösungen aus dem Onlinebuch Grundwissen Physik.

Kurs

Hier lernst Du, welche Gefahren beim Arbeiten mit Lasern auftreten können, welche Laserklassen es gibt und wie Du Dich richtig schützt.

Kurs

Sicherheitsvorkehrungen bei Arbeit mit elektrischer Spannung unterschiedlicher Bereiche. Damit vermeidest Du Stromunfälle am Arbeitsplatz.

Tool

Mit VidAnalysis lässt sich das Mobiltelefon als physikalisches Mess- und Analysesystem nutzen. Es ist gut geeignet zur Videoanalyse im Physikunterricht.

Digital Learning Lab

Tool

Sparkvue ist ein Tool zum Erfassen und Auswerten von experimentell erfassten Messwerten.

Digital Learning Lab

Quelle

Unterrichtsgang zum Einstieg in die Physik Kl. 7 über typische Fachmethoden: Am Fadenpendelexperiment wird der Mittelwert, Messunsicherheiten und der Begriff der Ausgleichskurve eingeführt. Eine Teamaufgabe zur Kompetenzstandsermittlung (Anwendung auf Federpendel) rundet die Einheit ab.