Sexl Physik 5 RG, Schulbuch

Kompetenzbereiche: Grundgrößen /Mechanik 1 Die Bewegung Bewegung ist eines der wesentlichsten Kennzeichen sowohl der belebten als auch der unbelebten Na- tur. Links: Ein Gepard jagt seine Beute. Welche Geschwindigkeit kann er erreichen? Mitte: Bewegungen im (Makro-)Kosmos: Langzeitbelichtung des Sternenhimmels mit kreisförmigen Sternspuren Rechts: Be- wegungen im Mikrokosmos: Pollen im Wasser Die Mechanik steht zumeist am Anfang des Physikunterrichts. Das hat mehrere Gründe, historische und praktische. Die Grundlagen, die in der Mechanik ent- wickelt wurden, bilden letztlich die Basis der gesamten Physik. Ohne sie wäre es nicht möglich gewesen, das Gebäude der Physik in seiner heutigen Form zu errich- ten. Daher ist es wichtig, zunächst die Basiskenntnisse zu erwerben, um in der Folge Schritt für Schritt den Aufbau des gesamten Gebäudes erfassen zu können. Technische Probleme des Alltags spielten in der Antike bei der Entwicklung der Physik als Wissenschaft eine wichtige Rolle. Pumpen, Hebel, Rollen und andere einfache mechanische Maschinen erleichterten den Menschen die Arbeit. Eine weitere wichtige Wurzel der Entwicklung der Physik war die Astronomie. Die Be- obachtung des Sternenhimmels war für die Orientierung wichtig und Grundlage für den Kalender. Die regelmäßigen Bewegungen der Himmelskörper regten die Menschen an, genauer zu beobachten und nach den Ursachen zu fragen. Wie ist der Kosmos aufgebaut? Welche Stellung hat die Erde in diesem Kosmos? Bewegen sich die Planeten um die Erde oder ist es die Erde, die sich um die Sonne bewegt? Warum fallen Körper nach unten? Die Beschreibung und Untersuchungen der Be- wegungen der Sterne und die Frage nach den Ursachen dieser Bewegungen führte im ausgehenden Mittelalter schließlich zur Entstehung der Physik, wie wir sie heute kennen. Wir sprechen auch aus diesem Grunde vom Beginn der Neuzeit. „Alles, was messbar ist, messen, und was nicht messbar ist, messbar machen.“ Diese Forderung steht am Anfang der Neuzeit und der Entwicklung der Physik. Es geht hier um die Methode der Physik, wie sie von G ALILEI im 16. Jahrhundert formuliert wurde. Was heißt aber messen? Was kann man alles messen und wodurch unter- scheidet sich der Messvorgang heute von jenem der Zeit Galileis? Galilei entwickel- te seine Methode an einer Bewegung, die wir täglich beobachten können, dem frei- en Fall. Wir wollen Galileis Überlegungen im diesem Kapitel folgen. Im ersten Teil des folgenden Kapitels wollen wir uns mit der Lehre von den Bewe- gungen, der Kinematik, auseinandersetzen und am Beispiel der Bewegung auch die Arbeitsweise der Physik kennen lernen. Dabei werden wir neben historischen Dokumenten, insbesondere den Schriften von Galileo Galilei, auch auf aktuelle Fragestellungen aus dem Verkehr und dem Sport eingehen. r592j9 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv