Sexl Physik 5 RG, Schulbuch

Weiterführende Fragestellungen THEMA WELTBILD DER PHYSIK 1 Die Bewegung der Erde Die Beschreibung der Bewegung der Erde war ein wesentlicher Schritt in der historischen Entwicklung der Physik. a) Beschreibe die Bewegung der Erde aus der Sicht eines Wissenschaftlers des Mittelalters und aus heutiger Sicht. b) Warum war die Frage für die Entwicklung der Physik wichtig? Welche Bedeutung hat in diesem Zusammenhang Galileo Galilei? Was waren seine Fragen, welche Position hat er bezogen, wie hat er diese begründet? Welche Fragen konnte er nicht beantworten? 2 Die Newton’schen Gesetze a) Die Newton’schen Gesetze gehören zum Fundament der Physik. Was besagen sie und warum glaubst du, haben sie diese fundamentale Bedeu- tung? b) Erläutere den Zusammenhang zwischen den Newton’schen Gesetzen, der Gravitation und der Coulombkraft. 3 Die vier Grundkräfte a) Was versteht man unter den vier Grundkräften? b) Was versteht man unter Gravitationskraft, und welche Bedeutung hat sie für die Natur? c) Was versteht man unter elektrischer Kraft, und welche Bedeutung hat sie für Natur und Technik? d) Welche Gesetzmäßigkeiten charakterisieren Gravitation und elektrische Kraft? KRÄFTE 1 Physikalische Kräfte a) Was versteht die Physik unter Kraft? b) Zeige, inwiefern die Definition auch für die Gewichtskraft gilt. c) Lege einen Gegenstand auf den Tisch und erkläre, welche Kräfte wirken. Was geschieht, wenn du den Tisch schräg hältst? 2 Messung von Kräften a) Denk dir eine Methode aus, wie du deine Muskelkraft mit Hilfe eines Expanders (Therabands) messen kannst und erläutere, wie du vorgehst. b) Zeige mit Federwaagen, wie man Kräfte als Resultierende ihrer Komponen- ten darstellen kann. c) Erkläre am Beispiel des Therabands das Hookesche Gesetz. 3 Kreisbewegungen und Zentripetalkräfte a) Erkläre die wesentlichen Elemente einer Kreisbewegung exemplarisch an zwei Beispielen (z. B. Looping, Karussell, Wäschetrommel, …). b) Was haben die Bewegungen der Planeten um die Sonne mit den beschriebe- nen Bewegungen gemeinsam? c) Wie kann man erklären, dass die Erde an den Polen abgeplattet ist? 4 Gravitation a) Das Gravitationsgesetz zählt zu den fundamentalen Naturgesetzen. Warum glaubst du, ist das so? b) Vergleiche das Gravitationsgesetz und das Coulomb Gesetz. Was kann man aus diesem Vergleich in Bezug auf die Bedeutung dieser Kräfte für die Natur schließen? c) Welche Bedeutung hat die Gravitation für die Bewegung der Himmelskör- per? Erläutere an Beispielen. 59.1 Der Teilchenbeschleuniger LHC am CERN bei Genf hat 27 km Umfang. Hier werden die fundamentalen Kräfte und Teilchen unter- sucht. 59.2 Übung mit dem Theraband 59.3 Mit den Worten „The Eagle has landed“ meldete Neil Armstrong am 20. Juli 1969 beim Raumfahrtzentrum in Houston/USA die erste Mondlandung. Seine Worte „Ein kleiner Schritt für einen Menschen, aber ein großer Sprung für die Menschheit“ sind Geschichte geworden. 59 | MECHANIK 1 Nur zu Prüfzwecken – Ei entum des Verlags öbv