1 Übersicht
Inhalt des Kurses
In diesem Kurs kannst du mit Gedankenexperimenten und Erklärvideos herausfinden, was Stillstand und Bewegung gemeinsam haben, wie sich gleichförmige und beschleunigte Bewegungen unterscheiden und woran du beschleunigte Bewegungen erkennen kannst.
Vorkenntnisse
Der Kurs Geschwindigkeit hilft dir, die Experimente und Erklärvideos besser zu verstehen.
Kursdauer
Der Kurs dauert ca. 1,5 Stunden. Wenn du die Experimente selbst ausprobierst, etwas länger.
2 Problemstellung
Du hast schon gemessen, dass du mit dem Skateboard 2 Meter in einer Sekunde zurückgelegt hast, also 2 Meter (m) pro Sekunde (s) oder ganz einfach 2 m/s.
Angenommen dein Skateboard verwandelt sich in einen Zug ohne Fenster, der ohne Erschütterungen immer geradeaus über die Schienen gleitet.
Glaubst du, dass du diese Geschwindigkeit spüren könntest? Also, dass du sicher sagen kannst, dass dein Körper sich nicht in irgendeine Richtung bewegt?
Was glaubst du? Versuch die Fragen mit Hilfe deiner bisherigen Erfahrungen zu beantworten. Notiere deine Gedanken dazu.
Wenn dir nichts dazu einfällt, mach mit den Gedankenexperimenten weiter.
3 Gedankenexperimente
Überlege dir folgende 2 Szenarien und lies die Geschichte vom kleinen Kometen.
Erinnere dich an deine letzte Zug- oder Autofahrt auf gerader Strecke. Konntest du die Bewegung zum Beispiel die 200 km/h vom Zug oder die 130 km/h vom Auto die ganze Zeit wahrnehmen?
Oder gab es Momente, in denen du dir vorgekommen bist wie auf der Couch im Wohnzimmer?
Notiere deine Antworten auf die Fragen.
Sitz dich ruhig auf den Sessel. Lege deine Handflächen auf deine Oberschenkel und schließe deine Augen. Was spürst du? Kannst du eine Bewegung von deinem ganzen Körper in eine Richtung wahrnehmen?
Notiere deine Antworten auf die Fragen.
Irgendwo in den Weiten des Universums befindet sich ein kleiner einsamer Komet. Er ist vor vielen Millionen Jahren bei einer Sternenexplosion entstanden und befindet sich seitdem in ständiger Bewegung mit der gleichen Geschwindigkeit. Er hatte viel Spaß und freute sich darüber, dass er sich schneller bewegte, wie alle anderen Kometen, die bei der Explosion entstanden waren. Er konnte zurückschauen und feststellen, wie er sich immer weiter von den anderen entfernte und sie abhängte. Irgendwann war er so weit entfernt, dass er die anderen gar nicht mehr sehen konnte. Und er flog und flog immer weiter und weiter. Doch jetzt zweifelte er plötzlich, ob er sich überhaupt noch bewegte. Wie kann er sich sicher sein? Er sah schließlich keine anderen Kometen mehr, mit denen er sich vergleichen könnte, und die Sterne waren auch so weit weg, dass sie sich aus seiner Sicht nicht mehr bewegten. Er war traurig, weil er sich nicht mehr mit anderen Kometen oder Sternen vergleichen konnte und deswegen nicht mehr wusste, ob er sich tatsächlich noch so schnell bewegte wie früher…
4 Hypothesen
In deiner Erinnerung gab es Fahrten mit dem Auto oder dem Zug, wo du für kurze Zeit geglaubt hast, dass du dich nicht bewegst.
Kannst du aus deinen Erfahrungen eine Regel finden?
Zum Beispiel: Ich spüre Geschwindigkeit nicht, wenn …
Notiere dir deine Ideen zu einer Regel.
5 Erklärung
Lies dir die Erklärung durch oder/und schau dir das Erklärvideo an.
Physiker*innen haben herausgefunden, dass die Regel, wie folgt lautet: Ich spüre Geschwindigkeit nicht, wenn sie sich nicht ändert, also gleich bleibt.
Physikalisch gesehen ist eine Bewegung bei der die Geschwindigkeit gleich bleibt, nicht von dem Zustand des Stillstands zu unterscheiden. Man spürt nicht, ob man sich gleichförmig oder gar nicht bewegt.
Ein Ball fällt in einem Flugzeug, das sich mit 1000 km/h bewegt, genau so zu Boden wie in deinem Wohnzimmer. Der beste Beweis dafür ist, dass sich die Erde ständig bewegt und wir es nicht bemerken. Die Erde dreht sich um die eigene Achse und kreist in einem Jahr einmal um die Sonne.
Geschwindigkeiten kannst du nur erkennen, wenn du etwas zum Vergleichen hast. Du kannst zum Beispiel erkennen, dass sich das Flugzeug bewegt, weil sich die Wolken viel langsamer bewegen.
6 Zusammenfassung
Das Wichtigste in aller Kürze:
Gleichförmige Bewegung, also eine Bewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit, lässt sich nicht vom Stillstand unterscheiden. Man spürt gleichförmige Bewegungen auch nicht. Alles ist in Bewegung, es kommt immer nur darauf an, mit was man es vergleicht.
Was würdest du, nachdem du die Erklärungen gelesen hast, an deinen Hypothesen ändern? Notiere es.
7 Vertiefung
In diesem Video erfährst du, was man unter einem Bezugssystem in der Physik versteht.
Im folgenden Video erfährst du mehr zu Diagrammen und Formeln zur gleichförmigen Bewegung.
8 Problemstellung
Du hast herausgefunden, dass du gleichförmige Bewegungen nicht spürst. Zum Beispiel erkennst du manchmal nicht, dass ein Zug die ganze Zeit 200 km/h fährt, wenn du es nicht wüsstest. Wie ist es, wenn der Zug schneller oder langsamer wird bzw. eine Kurve fährt? Spürst du das dann? Wenn ja, wie spürst du das?
Was glaubst du? Versuch die Frage mit Hilfe deiner bisherigen Erfahrungen zu beantworten. Notiere deine Gedanken dazu.
Wenn dir nichts dazu einfällt, mach mit den Experimenten weiter.
9 Experimente
Mach die folgenden Experimente (du brauchst dafür eine 2.Person):
Material:
Rollwagen (Brett mit vier Rollen), Seil
Anleitung:
Befestige an den Rollwagen ein Seil.
Du setzt dich auf den Rollwagen.
Die andere Person beginnt für kurze Zeit an dem Seil zu ziehen.
Was spürst du beim Wegziehen?
Notiere deine Beobachtungen
Material:
Rollwagen (Brett mit vier Rollen), Seil
Anleitung:
Befestige an den Rollwagen ein Seil.
Du setzt dich wieder auf den Rollwagen.
Schieb 2 Mal kurz an und fahr los. Die andere Person versucht den Rollwagen durch Ziehen am Seil leicht abzubremsen.
Was spürst du?
Notiere deine Beobachtungen
Material:
Rollwagen (Brett mit vier Rollen), Seil
Anleitung:
Befestige an den Rollwagen ein Seil.
Setzt dich wieder auf den Rollwagen.
Die andere Person hält das Seil fest und versucht den Wagen in eine Kreisbewegung zu bringen und es zirka 2 Kreise fahren zu lassen.
Was spürst du beim Kreisfahren?
Notiere deine Beobachtungen
10 Hypothesen
Bei den Experimenten hattest du vielleicht das Gefühl, weggezogen, nach vorne gedrückt oder nach außen gedrückt zu werden.
Welche Erkenntnisse kannst du daraus gewinnen?
Ich spüre Geschwindigkeit, wenn sie ….
ODER
Ich spüre Geschwindigkeit, wenn sie ….
ODER
Ich spüre Geschwindigkeit, wenn sie ….
Was glaubst du? Wie könnten die 3 Sätze lauten? Notiere dir deine Hypothesen.
11 Erklärung
Lies dir die Erklärung durch.
Vielleicht hast du dasselbe heraus gefunden:
Man spürt Geschwindigkeit, wenn sie kleiner wird.
ODER
Man spürt Geschwindigkeit, wenn sie größer wird.
ODER
Man spürt Geschwindigkeit, wenn sich die Richtung der Bewegung ändert.
Also genauer gesagt, spürt man nicht die Geschwindigkeit, sondern nur die Änderung der Geschwindigkeit in irgendeiner Form.
Wenn die Geschwindigkeit kleiner wird, sagen Physiker*innen negative Beschleunigung.
Wenn die Geschwindigkeit größer wird, sagen Physiker*innen positive Beschleunigung.
Und wenn sich die Bewegungsrichtung ändert, also zum Beispiel bei einer Kreisbewegung, dann sagen Physiker*innen auch beschleunigte Bewegung.
12 Zusammenfassung
Das Wichtigste in aller Kürze:
Beschleunigte Bewegungen kann man spüren. Du erkennst sie daran, dass die Geschwindigkeit sich entweder verkleinert, vergrößert oder die Richtung ändert.
13 Vertiefung
In diesem Video erfährst du viel über den "König" der Beschleunigung, die Achterbahn.
Im folgenden Video erfährst du mehr zu Diagrammen und Formeln zur beschleunigten Bewegung.
14 Übungsaufgaben mit Quizapp
Mit dieser Anleitung kommst du in drei Schritten zu deiner Quizapp für Physik - Körper in Bewegung:
Lade dir die eSquirrel-App auf dein Smartphone. Suche einfach im Google Play bzw. Apple App Store nach "eSquirrel".
Öffne die App. Hast du schon einen Account, logge dich damit ein. Falls nicht, gib deinen Spitznamen ein.
Klicke auf "Klasse beitreten", um den Code: ESXKRHKA einzugeben. Bestätige die Eingabe mit dem Button "Beitreten".
Mit dem Code ist die Nutzung für dich kostenlos.
Wähle die Quizes gleichförmige Bewegung und beschleunigte Bewegung, um die Lerninhalte aus diesem Kurs zu üben.
