Inhalt Kurs 2018

• Der Nobelpreis für Physik 2016
• Physik im Advent

Einführung

• Was ist Physik?

Mechanische Schwingungen

Kinder beim Schaukeln

Mind map zu Schwingungen. (freeplane-Datei)

• Grundbegriffe und Beispiele von Schwingungen

Hier werden anhand von wichtigen Beispielen die zentralen Begriffe einer Schwingung erläutert.

Experimentelle Untersuchung einer Schwingung

• Experimentelle Untersuchung einer Schaukel
  • Praktikum: Untersuchung eines Fadenpendels
  • Praktikum: Untersuchung einer schwingenden Stange (physikalisches Pendel)
  • Praktikum: Untersuchung einer Schaukel
• Untersuchung einer harmonischen Federschwingung

Kinematik einer harmonischen Schwingung

• Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit der Zeigerdarstellung
• Die Bewegungsgesetze einer harmonischen 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
  • Untersuchung von Schwingungen mit der Differentialgleichung

• Woran man eine harmonische Schwingung erkennt (Vier gleichwertige Kriterien)

Energiezufuhr und Energie"verlust" von Schwingungen

• Energiezufuhr bei Schwingungen
• Lernzirkel: Schwingungen in Natur und Technik (Haben wir nicht gemacht, es gibt aber interessante Links und Videos.)

• Gedämpfte Schwingungen (Kommt später mit der GFS von Felix und Dennis)

Überlagerung und Zerlegung von Schwingungen

• Überlagerung von harmonischen Schwingungen (Fouriersyntese)

• Aufgaben zu Schwingungen (Lösungen)

• Links zu mechanischen Schwingungen

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• Zerlegung in harmonische Schwingungen (Fourieranalyse)

Mechanische Wellen

Mind map zu Wellen. (freeplane-Datei)

• 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
• Brechung

• Aufgaben zu Wellen (Lösungen)
• Links zu Wellen

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• Streuung und Reflektion
• Dopplereffekt
• Eigenschwingungen von ausgedehnten Gegenständen ("Stehende Wellen")

Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder

Mind map zu Feldern. (freeplane-Datei)

• Schwere, Elektrische und Magnetische Wechselwirkung (Gravitation, Elektrostatik, Magnetostatik)
• Lernzirkel: Schwere, Elektrische und Magnetische Wechselwirkung (Gravitation, Elektrostatik, Magnetostatik)
• Fern- und Nahwirkungstheorie

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• Felderzeugung durch Magnetisierung (4st)
• Material im magnetischen Feld (4st)

• Feldenergie (qualitativ)
• Felduntersuchung mit Probekörpern (Monopolen)
• Graphische Darstellung von Feldern
• Dipole im elektrischen und magnetischen Feld
• Die Feldstärke als gerichteter Ortsfaktor
• Das Zentralfeld und die Abstandsgesetze (Gravitationsgesetz, Coulomb-Gesetz, magnetisches Coulomb-Gesetz)
• Ladung als Quellenstärke und der Fluß eines Feldes
• Das Potential eines Feldes
  • Praktikum: Äquipotentialflächen messen
• Feldenergie (quantitativ)

• Aufgaben zu den Grundlagen über Felder (Lösungen)

• Das Wichtigste über Felder (Zusammenfassung)