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:*[[Aufgaben zur Newtonschen Mechanik (Dynamik)]] ([[Aufgaben zur Dynamik - Lösungen|Lösungen]]) | :*[[Aufgaben zur Newtonschen Mechanik (Dynamik)]] ([[Aufgaben zur Dynamik - Lösungen|Lösungen]]) | ||
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**[[Praktikum: Untersuchung einer schwingenden Stange (physikalisches Pendel)]] | **[[Praktikum: Untersuchung einer schwingenden Stange (physikalisches Pendel)]] | ||
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Aktuelle Version vom 3. Dezember 2025, 10:38 Uhr
Inhaltsverzeichnis
- 1 Mechanische Schwingungen
- 2 Theoretisch-deduktives Vorgehen am Beispiel der Energie
- 3 Einführung
- 4 Experimentell-induktives Vorgehen am Beispiel einer Schwingung
- 5 Theoretisch-deduktives Vorgehen am Beispiel der Energie
- 6 Verschiedene Methoden der Bewegungsuntersuchung
- 7 Mechanik
- 8 Mechanische Wellen
- 9 Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder
- 10 Das elektrische Feld
- 11 Elektro-Magnetismus
- 12 Licht
- 13 Grundlagen der Quantentheorie
- 14 Atomphysik und die Schrödingergleichung
- 15 Spezielle Relativitätstheorie
- 16 Chaostheorie
Mechanische Schwingungen
- Hier werden anhand von wichtigen Beispielen die zentralen Begriffe einer Schwingung erläutert.
Kinematik einer harmonischen Schwingung
- Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit der Zeigerdarstellung
- Die Bewegungsgesetze einer harmonischen Schwingung
Experimentelle Untersuchung einer Schwingung
Dynamik einer harmonischen Schwingung
- Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit einer Differentialgleichung
- Praktikum: Untersuchung von Schwingungen mit der Differentialgleichung
- Woran man eine harmonische Schwingung erkennt (Vier gleichwertige Kriterien)
- Energie und Impuls einer mechanischen Schwingung
Energiezufuhr und Energie"verlust" von Schwingungen
Überlagerung und Zerlegung von Schwingungen
- Überlagerung von harmonischen Schwingungen (Fouriersyntese)
- Zerlegung in harmonische Schwingungen (Fourieranalyse)
Theoretisch-deduktives Vorgehen am Beispiel der Energie
Wiederholung und Vertiefung des Wissens aus Klasse 8-11.
Einführung
Experimentell-induktives Vorgehen am Beispiel einer Schwingung
Theoretisch-deduktives Vorgehen am Beispiel der Energie
Wiederholung und Vertiefung des Wissens aus Klasse 8-11.
Verschiedene Methoden der Bewegungsuntersuchung
- Numerische Simulation eines Fadenpendels mit einer Tabellenkalkulation
- Bewegungsanalyse mit einem Stroboskop
- Bewegungsanalyse mit einem Video (VIANA)
- Bewegungsanalyse mit einem Video (Tracker)
Mechanik
Hier findet man eine kurze Wiederholung der Mittelstufe in Stichworten. Ausführlicher ist die Darstellung der 10. Klasse.
- Beschreiben von Bewegungen in einem gewählten Koordinatensystem.
- Dynamik
- Bewegungszustände und deren Veränderungen (Newtonsche Axiome). Die Erhaltungsgrößen Impuls und Energie.
Experimentelle Untersuchung einer Schwingung
Dynamik einer harmonischen Schwingung
- Energie und Impuls einer mechanischen Schwingung
- Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit einer Differentialgleichung
- Praktikum: Untersuchung von Schwingungen mit der Differentialgleichung
Überlagerung und Zerlegung von Schwingungen
- Überlagerung von harmonischen Schwingungen (Fouriersyntese)
- Zerlegung in harmonische Schwingungen (Fourieranalyse)
Energiezufuhr und Energie"verlust" von Schwingungen
Mechanische Wellen
- Grundbegriffe und Beispiele zu mechanischen Wellen
- Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle
- Energietransport einer Welle (Intensität)
- Zeigermodell und Wellengleichung
- Interferenz
- Beugung an Öffnungen und Hindernissen
- Das Huygenssche Prinzip
- Streuung und Reflektion
- Brechung
- Dopplereffekt
- Eigenschwingungen von ausgedehnten Gegenständen ("Stehende Wellen")
- Aufgaben zu Wellen (Lösungen)
- Links zu Wellen
Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder
- Fern- und Nahwirkungstheorie oder "Was ist ein Feld?"
- Feldenergie (qualitativ)
- Felduntersuchung mit Probekörpern (Monopolen)
- Graphische Darstellung von Feldern
- Dipole im elektrischen und magnetischen Feld
- Die Feldstärke als gerichteter Ortsfaktor
- Material im magnetischen Feld (4st)
- Das Potential eines Feldes
- Das Zentralfeld und die Abstandsgesetze (Gravitationsgesetz, Coulomb-Gesetz, magnetisches Coulomb-Gesetz)
- Ladung als Quellenstärke und der Fluss eines Feldes
- Feldenergie (quantitativ)
Das elektrische Feld
- Elektrostatik Grundlagen
- Wiederholung elektrischer Grundbegriffe
- Untersuchung des elektrischen Feldes mit Dipolen (Grieskörnchenversuche)
- Flächenladungsdichte, elektrische Feldkonstante und erste Maxwellsche Gleichung
- Geladene Teilchen in elektrischen Feldern
- Das Oszilloskop
- Der Kondensator
- Praktikum: Einen Kondensator laden und entladen
- Die Energie des elektrischen Feldes
- Materie im elektrischen Feld
- Messen der Elementarladung (Millikan-Versuch mit Öltröpfchen)
- Aufgaben zum elektrischen Feld (Lösungen)
- Zusammenfassung: Das elektrische Feld
- Links zur Elektrizitätslehre
Elektro-Magnetismus
- Magnetfelderzeugung durch elektrische Ströme
- Praktikum: Magnetfelder durch elektrische Ströme
- Die magnetische Feldstärke
- Praktikum: Messung der magnetischen Ladung und der magnetischen Polarisation eines Stabmagneten
- Kraftwirkung auf elektrische Ströme im Magnetfeld - die Lorentzkraft
- Das Induktionsgesetz und die magnetische Flussdichte
- Messen des magnetischen Flusses - das Fluxmeter
- Technische Anwendungen der Induktion bei Geräten
- Lernzirkel: Induktion
- Der Transformator
- Selbstinduktion
- Energieübertragung durch Induktion: Lenzsche Regel und Wirbelströme
- Die Spule
- Praktikum: Drahtlose Energieübertragung
- Die Maxwellschen Gleichungen
Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
- Der elektrische Schwingkreis
- Energiezufuhr bei Schwingkreisen
- Der Tesla-Transformator
- Grundbegriffe und Beispiele zu elektromagnetischen Wellen
- Versuche mit Mikrowellen
- Absorption von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
- Reflexion von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
- Beugung und Interferenz von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
- Brechung von elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen)
- Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle in Medien
- Polarisation einer elektromagnetischen Welle
- Versuche mit dem Mikrowellenherd
- Lehramtspraktikum: Mikrowellen Erzeugung und Ausbreitung Elektromagnetischer Wellen (Physik Uni Heidelberg)
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Licht
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Die Welleneigenschaften des Lichts
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