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Kraft

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Fallen schwere Gegenstände schneller?

Galileo Galilei hat mit seiner Behauptung, dass alle Gegenstände  gleich schnell fallen würden, eine wesentliche Grundaussage für die zu seiner Zeit entstehende neuzeitliche Physik getroffen. Diese gilt natürlich nur im luftleeren Raum, in dem der Luftwiderstand entfällt.
Aber selbst wenn man diese Voraussetzung akzeptiert, fragt sich die eine oder der andere* vielleicht, warum die größere Masse nicht „stärker“ beschleunigt wird und eine größere Fallgeschwindigkeit erlangt. Gibt es dafür eine plausible anschauliche Erklärung?
Ich denke man könnte rein anschaulich folgendermaßen argumentieren: Weiterlesen

Die Stärke des weichen Pilzes – Langsamkeit

Der Durchbruch ist geschafft. Dieser Pilz hat sich durch die Erde hindurch gedrückt und dabei einige Erdschollen angehoben (siehe Foto). Die beim Wachstum entwickelte Kraft kann enorm sein. Denn mit einigen Tricks schafft er es auch durch härtere Schichten bis hin zu einer Asphaltdecke hindurchzukommen. Weiterlesen

Eine kleine Physik rollender Tomaten

Wenn ich eine Tomate auf die flache Hand lege, rollt sie bereits bei einem sehr kleinen Neigungswinkel herunter – sofern sie nicht allzu stark von der Kugelform abweicht. Ein Quader von etwa derselben Größe würde erst bei einem sehr viel größeren Neigungswinkel hinunter gleiten, nämlich genau dann, wenn die mit der Neigung wachsende Komponente der senkrecht wirkenden Schwerkraft größer als die Reibungskraft zwischen Quader und Hand wird. Weiterlesen

Hunde im Schleudergang

H. Joachim Schlichting. Spektrum der Wissenschaften 9 (2019), S. 58 – 59

Er schüttelt es ab,
wie der Hund den Regen
Karl Simrock (1802 – 1876)

Viele Landtiere trocknen ihr nasses Fell besonders effektiv, indem sie ihren Körper schnell hin und her drehen. Das überträgt große Kräfte auf das anhaftende Wasser, wodurch es zu den Haarspitzen drängt und sich dort rasch ablöst. Weiterlesen

Wege 13: Serpentinen – schlängelnde schiefe Ebenen

Wenn man durch die Bergwelt Gran Canarias fährt oder gar wandert, fallen u.a. die Serpentinen auf, die sich an den Bergen entlang schlängeln. Das Schlangenhafte liegt auch dem Wort Serpentine zugrunde und ist sicherlich das auffälligste Merkmal, insbesondere dann wenn man die endlos erscheinende Kurverei selbst durchmacht. Von oben sieht dann alles sehr friedlich aus, auch deshalb weil man endlich oben ist.
Der Sinn des Schlängelns liegt in der Verringerung der Steigungen, was nur mit einer Verlängerung des Weges zu erreichen ist. Dadurch wird die zur Überwindung der Steigung aufzubringende Kraft reduziert, denn man muss pro Streckeabscnitt, also beim Gehen pro Schritt eine geringere Höhe überwinden. Das kommt sowohl dem Wanderer als auch den vornehmlich für die flache und nicht für die schiefe Ebene konstruierten Fahrzeugen zugute.
Physikalisch gesehen gehört eine solche schiefe Ebene zu den einfachen Maschinen. Dabei geht man im Idealfall davon aus, dass die aufzuwendende Energie unverändert bleibt: Die Kraftersparnis wird gewissermaßen durch eine Wegverlängerung erkauft.
Das bezieht sich allerdings nur auf die Höhenenergie. Denn zur Fortbewegung auf einer Straße ist zur Überwindung der Reibung ebenfalls Energie aufzuwenden und die ist natürlich umso größer, je länger die Straße ist.
Beim Wandern im Gebirge sieht man manchmal „wilde“ Abkürzungen zwischen zwei Windungen einer Serpentine. Sie zeugen davon, dass einige Wanderer den Weg verkürzen wollen. Sie machen sich dabei aber oft nicht klar, dass der Kraftaufwand entsprechend größer wird und sich à la longue in körperlicher Erschöpfung äußern kann, bevor das Ziel erreicht ist.

Zur konstruktiven Rolle des Fallens

Als ich in einer Dünenlandschaft Sandrippel fotografierte, fiel mir eine runde Objektivschutzkappe aus der Hand und machte sich rollend davon (zum Vergrößern auf Bild klicken). Angetrieben durch den über die Dünen streichenden Wind rollte sie über den welligen Untergrund der Sandrippel und hinterließ eine interessante Spur. Vor die blitzschnell zu entscheidende Alternative gestellt, die Spur zu fotografieren und möglicherweise der Kappe verlustig zu gehen oder die Verfolgung sofort zu starten, entschied ich mich für ersteres. Weiterlesen

Drehwuchs einer Lärche

Manche Bäume haben einen Drehwuchs. Ein solches verdrilltes Wachstum, das äußerlich durch eine spiralförmige Struktur des Stamms zu erkennen ist, kann die Standfestigkeit eines Baumes verbessern und tritt daher besonders in windreichen Standorten auf. Im vorliegenden Fall ist der Drehwuchs jedoch so stark, dass es den Baum spiralförmig gespalten und einen relativ tiefen Riss hervorgerufen hat.
Die durch den Riss getrennten Baumpartien sind eine Antwort auf die Verlängerung der äußeren Holzschichten infolge der Verdrillung. Sie wird zunächst durch eine Spannung im Stamm aufgefangen, was durch eine gewisse Elastizität des Materials ermöglicht wird. Wenn die Spannung nicht mehr durch rückwirkede Kräfte in den Fasern kompensiert werden kann, kommt es zu dem Riss, der sich im Extremfall der Verdrillung entsprechend von unten nach oben um den Baum herumwindet.
Der Riss ist eine ernste Verletzung des Baumes und ein Einfallstor für Schädlinge. Offenbar ist die hier abgebildete Lärche bereits stark geschädigt. Die übermäßige Zapfenproduktion sowie abgestorbene Äste sind ein deutliches Zeichen dafür. Bevor der Baum als Ganzes abstirbt, sollen noch möglichst zahlreiche „Nachkommen“ in die Welt gesetzt werden.
Holzwirtschaftlich gesehen gehört das Phänomen wie auch der schon früher beschriebene Wimmerwuchs zu den Holzfehlern.

Disteln – wehrhaft und filigran

Als Kind konnte ich Disteln nicht leiden, weil sie mich so manches Mal leiden ließen. Ihre Dornen sind nicht ganz ohne und das nicht ohne Absicht. Denn sie wollen sich nicht fressen lassen. Wer will das schon. Aber ich kann schwören, dass ich nie eine solche Absicht gehabt habe.
Dadurch dass biologisches Gewebe zu einer Spitze mit einer winzigen Fläche verjüngt wird, übt es bereits bei verhältnismäßig geringen Kräften, sehr große Drücke aus. Denn der Druck, mit dem der Dorn beispielsweise auf die Haut eines gefräßigen Tieres oder die Arme eines unvorsichtigen Kindes wirkt, ist gleich dem Quotienten aus Kraft und Fläche und daher bei gegebener Kraft umso größer, je kleiner die Fläche der Dornenspitze ist.
Die auf diesen physikalischen Gegebenheiten beruhenden negativen Kindheitserfahrungen haben den Blick für die Schönheit der Distel lange verstellt. Wenn ich an die Mariendistel denke, zeigt sich die Schönheit bereits darin, dass der korbförmige Blütenstand mit einer zwar rauen aber nahezu perfekten Kugelform beginnt, aus deren Oberfläche nach einem gleichzeitig ästhetisch ansprechenden und ökonomisch perfekten System die Dornen sprießen.
Später verschlanken sich diese Körbe und lassen die purpurfarbenen bis violetten Blütenblätter hervortreten, die besonders bei Bienen, Hummeln und Schmetterlingen beliebt zu sein scheinen. Jedenfalls war es kaum möglich,  eine Blüte ohne Insektenbesuch zu fotografieren (oberes Foto).
Anschließend sieht es so aus, als sei es mit der Ästhetik vorbei. Die Farben verblassen, die Hülle vertrocknet. Doch nach einiger Zeit scheint der Korb geradezu zu explodieren und lässt eine Unmenge an glänzend weißen, filigranen Federkronen hervorquellen, die jede mit einem glänzend dunklen Samenkorn versehen ist. An der Menge dieser flockigen Gebilde kann man bereits erkennen, dass sie eine sehr geringe Dichte haben müssen, um aus dem verhältnismäßig kleinen Volumen hervorzugehen.  In der Tat bestehen sie hauptsächlich aus Luft und einigen sehr leichten verzweigten Härchen. Durch diese Aufbauschung einer geringen Masse zu einem großen Volumen sind der Luftwiderstand und der Auftrieb groß, sodass schon ein kleiner Windhauch ausreicht, die Samenkörner weit fortzutragen.

Schlaffer Faden – straffer Loop

Schlichting, H. Joachim; Suhr, Wilfried. Physik in unserer Zeit 4 (2018) 196-199

Ein zu einer Endlosschleife geschlossener Faden lässt sich in einer Pfeife durch Pusten in einen stabilen Rotationszustand versetzen. Der Luftwiderstand des Fadens erweist sich als wesentlich für den Antrieb und die Stabilisierung des Spielzeugs.

Die Seilschleuder hat durch die zunehmende Verbreitung von Science Centern in den letzten Jahren eine gewisse Bekanntheit erlangt. Sie beeindruckt vor allem dadurch, dass ein zu einer Schlaufe verknüpftes Seil in eine stationäre Rotationsbewegung gebracht werden kann, wobei das Seil durch innere Zugkräfte versteift und stabilisiert wird (Physik in unserer Zeit 2018, 49 (2), 80). Weiterlesen

Fontänen und Loopings am laufenden Band

Suhr, Wilfried; Schlichting, H. Joachim.  Physik in unserer Zeit 49/2 (2018) S. 80 – 85

Modellierung einer Seilschleuder

Versetzt man ein geschlossenes Seil in Rotation, so richtet es sich zu einer fontänenartigen Bewegungsfigur auf. Mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit geht diese durch einen phasenübergangsähnlichen Wechsel in einen geschlossenen Loop über. Dabei übernimmt die Dissipation der Bewegungsenergie eine konstruktive Rolle. Weiterlesen

Unverhoffte Rutschpartien

Schlichting, H. Joachim. Spektrum der Wissenschaft 11 (2017) S. 56 – 57

Feuchtes Blattwerk und anderes Pflanzenmaterial kann die Reibung zwischen Schuhsohle und Untergrund plötzlich stark verringern.

Sitzen bleiben schützt allerdings
gegen die Gefahr, zu fallen.

Friedrich Hebbel (1813 – 1863) Weiterlesen

Löwenzahn und ein wenig Physik

Auch vergilbte Blätter sitzen manchmal noch sehr fest an der Pflanze. Wem das nicht klar ist, dem kann es so gehen wie mir. Ich möchte das Blatt von einer Topfblume entfernen und reiße den ganzen Topf von der Fensterbank. Sicherer ist es, wenn man die Restblume mit einer Hand festhält und das Blatt mit der anderen Hand abzieht. Weiterlesen

Tanz und Gravitation

TanzVon der Trägheit der Materie,
dieser dem Tanze entgegenstrebensten
aller Eigenschaften, wissen sie nichts:
weil die Kraft, die sie in die Lüfte erhebt,
größer ist, als jene, die sie an die Erde fesselt.

Heinrich von Kleist (1777 – 1811). Über das Marionettentheater.

 

Physikalische Aspekte der Kettenfontäne

Plastikkugelkette2rvSuhr, Wilfried; Schlichting, Joachim. In: Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht 68/4 (2015) 200 – 204

Wer glaubte, die Mechanik hielte keine Überraschungen mehr bereit, war über die erst kürzlich bekannt gewordene Kettenfontäne wohl besonders erstaunt. Um es zu erleichtern, das spektakuläre Phänomen auch im Unterricht zu behandeln, wird hier ein dafür aufbereiteter Erklärungsansatz vorgestellt. Anhand eines zusätzlichen Experiments wird nachgewiesen, dass maßgebliche Parameter des Modells im zulässigen Wertebereich liegen.

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Die rätselhafte Kettenfontäne

Kettenfontäne-1bSchlichting, H. Joachim; Ucke, Christian. In: Physik in unserer Zeit 45/5 (2014) 234 – 237Kettenfontäne-1a

Eine aus einem Becher heraus gleitende Kugelkette rutscht nicht einfach über den Rand, sondern steigt wie eine Fontäne steil nach oben auf, bevor sie zu Boden fällt. Ein überraschendes Verhalten, das den Gesetzen der Schwerkraft zu widersprechen scheint.

Die Fontäne im Video

Eine quantitative Modellierung findet man hier.

PDF: Kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Wege 4: 3D-Ameisenstraße

AmeisenstraßeAmeisen scheinen eines mit dem Menschen gemeinsam zu haben. Sie fallen durch belebte Wege auf. Wo immer man Ameisen entdeckt, sind sie auf einem meist mehrspurigen Weg unterwegs. Es erinnert stark an Autobahnen, die man von Flugzeug aus oder aus einem Hochhaus sieht. Der Ameisenverkehr erinnert in mancher Hinsicht an den Autoverkehr in manchen asiatischen Ländern: Die äußerlich chaotisch wirkende Fortbewegung läuft erstaunlich reibungslos und effektiv ab. Das scheinen neueste Forschungsergebnisse zu bestätigen, wonach es beispielsweise in gefährlichen Situationen mit  großem Andrang schneller gehe, den Ort in chaotischer als in geordneter Weise zu verlassen. Den Ameisen scheint es in der Tat auf Effektivität und optimales Vorankommen gelegen zu sein. So haben sie auch keine Probleme damit, vom Menschen zu ganz anderen Zwecken errichtete Artefakte in ihr Wegesystem zu integrieren. Weiterlesen

Warum Getreidesilos manchmal platzen

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 44/3 (2013), S. 147- 14Clip_1408

Trotz einer langen Tradition in der Konstruktion von Getreidesilos lassen sich auch heute noch platzende und zusammenbrechende Silos nicht vermeiden. Das Phänomen ist Gegenstand der aktuellen Forschung.

Kürzlich war in einer Lokalzeitung zu lesen, dass ein großes Getreidesilo mit 1000 t Gerste geplatzt sei (Abb. 1). Der dazu interviewte Getreidehändler konnte sich den Crash nicht erklären, zumal die Siloanlage ziemlich neu sei. Er habe noch nie gehört, dass die Wand eines Silos platzt und den Behälter einknicken lässt [1].
Das spricht dafür, dass ein solcher Fall zum Glück relativ selten auftritt. In der Physik der granularen Materie gehört er allerdings zu den drastischen Beispielen, an denen sich zeigt, dass granulare Materie, wie im vorliegenden Fall das Getreide, stets für Überraschungen gut ist.

 Granulare Materie: Weder Flüssigkeit noch Festkörper
Getreide ist ein typisches Beispiel für granulare Materie. So nennt man in der nichtlineare Physik Material, das aus vielen festen Teilchen wie beispielsweise Kugeln, Sandkörnern, Kieselsteinen u.ä. bestehen. Aber auch wesentlich größere Bestandteile wie Kartoffeln oder Geröll gehören dazu. Typisch für granulare Materie ist, dass sie sich manchmal wie eine Flüssigkeit verhält: sie fließt, rinnt, rieselt. In anderen Fällen dominieren aber die Festkörpereigenschaften: die Teilchen sind fest, elastisch, reibend und bilden anders als eine Flüssigkeit keine ebene Oberfläche, sondern Schütthaufen mit typischen Neigungswinkeln.
Das ist auch der Grund dafür, dass eine Sanduhr mit einem Granulat als fließende Substanz arbeitet und nicht mit einer Flüssigkeit. Denn im Unterschied zu einer Flüssigkeit bleibt die Fließgeschwindigkeit weitgehend konstant und erlaubt eine dem Sandstrom proportionale Zeitmessung. Allerdings kann man eine Sanduhr durch kleinste Störungen dazu bringen, dass sie ins Stocken gerät (Physik in unserer Zeit 37/2 (2006) S. 99). Demgegenüber hängt die Fließgeschwindigkeit bei einer Flüssigkeit von der Höhe der Flüssigkeitssäule ab. Sie fließt umso schneller, je höher die Flüssigkeitssäule ist.

Diesen Eigenschaften entsprechend füllt Getreide, wenn es durch Rohre strömend von oben in ein Getreidesilo geleitet wird, den zur Verfügung stehenden Raum zwar weitgehend aus. Aber anders als eine Flüssigkeit, bei der der Druck auf den Boden und auf die Behälterwand in Höhe des Bodens proportional mit der darüber befindlichen Flüssigkeitssäule wächst, nimmt der mittlere Druck im Getreidesilo mit der Höhe immer weniger zu und erreicht einen Sättigungswert (Abb. 2).
Diese Erkenntnis wurde bereits 1895 von dem deutschen Ingenieur H. A. Janssen gewonnen, der das Verhalten von Getreide in einem Silo quantitativ zu beschreiben versuchte [2]. Er leitete eine analytische Formel her, indem er davon ausging, dass die Wände einen Teil der Last des Granulats aufnehmen. Diese Untersuchungsergebnisse Janssens werden im Prinzip auch heute noch bei der Konstruktion von Silos zur Berechnung der Fülldrücke in den einzelnen Sektoren des meist zylindrischen Behälters angewandt.
Die wesentliche Ursache dafür, dass sich granulare Materie, wie in unserem Fall das Getreide in einem Silo, nicht immer wie eine Flüssigkeit verhält, besteht in der unterschiedlichen Art der Wechselwirkung zwischen den Teilchen. Die festen Körner eines Granulats wechselwirken nur an den Stellen, an denen sie einander berühren. An diesen Kontaktstellen üben sie Kräfte aufeinander aus, die letztlich durch die Schwerkraft des auflastenden Materials hervorgerufen werden. Durch eine solche Kontaktwechselwirkung können innerhalb einer dichten Packung eines Granulats leicht Gewölbe und Bögen entstehen.
Solche Vorgänge kennt man auch aus dem Alltag. Wenn man beispielsweise mit einem Trichter Tee in eine Teedose abfüllt, gerät der Strom nicht selten ins Stocken. Drücken von oben hilft dabei nichts. Im Gegensteil stellt man dann meist fest, dass der Stau dadurch noch größer wird. Und man nimmt mit Verwunderung zur Kenntnis, wie hart und widerstandsfähig ordinäre Teeblätter werden können. Auch bei größeren „Teilchen“, wie etwa Baguettes, die in KaGetreidesilo Abb2ntinen und Mensen manchmal in einem schachtartigen Behälter zur Verfügung gehalten werden (Abb. 2), kann es zur Gewölbebildung kommen. Dann rutschen sie nicht mehr wie vorgesehen in dem Maße nach, wie sie unten entnommen werden, sondern stützen sich gegenseitig und an den Wänden so ab, dass die Last letztlich von den Wänden aufgenommen wird.
Dieser Effekt wird übrigens seit Menschengedenken beim Bau von Brücken und Bögen in Bauwerken ausgenutzt. Während diese Gewölbe aber gezielt hergestellt werden, entstehen sie in Granulaten durch Zufall von selbst an nicht vorherbestimmbaren Stellen und entziehen sich weitgehend der Kontrolle. 

Kontaktkraftnetzwerke
Solche Gewölbebildungen sorgen in einem Silo dafür, dass die durch die Gewichtskraft des auflastenden Getreides nicht wie gewünscht hauptsächlich auf den Boden wirkt, sondern in ein komplexen Kontaktnetzwerk „abgetragen“ wird, das weitgehend durch den Zufall bestimmt wird. Dabei übertragen manche Kontakte ein Vielfaches der Gewichtskraft eines einzelnen Körnchens, andere aber nur einen Bruchteil davon. Normalerweise brechen die Kraftketten zwischen den Teilchen bei einer Änderung des Drucks innerhalb des Granulats, so dass sich die Kräfte relativ gleichmäßig verteilen können. Aber in manchen Fällen verfestigen sichGetreidesilo Abb3 die Kraftketten, so dass ein zusätzlicher Druck viel weiter- und tiefergehend als gewöhnlich ausgeübt wird [3]. Auf diese Weise können lokal enorme Drücke auf die Wandung des Behälters aufgebaut werden, die im Extremfall so groß werden, dass es zum Bersten des Behälters kommt. Dabei spielen Reibungskräfte zwischen den Teilchen untereinander und der Silowand sowie die Elastizität der Teilchen eine wesentliche Rolle. Aber auch die Vorgeschichte, wie beispielsweise das Granulat eingefüllt wurde und sich im Silo verteilt, ist für dessen Stabilität von großer Bedeutung.
Ausschlaggebend für eine solche Katastrophe ist also ein extrem nichtlinearer und bis heute noch nicht vollständig verstandener und beherrschter Effekt [3]. Er stößt auch deshalb oft auf Unverständnis, weil insbesondere im Bereich technischer Konstruktionen das lineare Denken fest verankert ist, wonach eine kleine Ursache auch eine kleine Wirkung nach sich zieht. Solange das Problem nicht völlig geklärt ist, wird sich das Bersten eines Silos nicht völlig ausschließen lassen.

Zusammenfassung
Getreidesilos machen zuweilen durch ein spektakuläres Zerbersten auf sich aufmerksam. Verantwortlich dafür ist die Tatsache, dass Granulate, zu denen auch Getreide gehört, sich oft zwar wie Flüssigkeiten verhalten, manchmal aber auch extrem anders. Verantwortlich für diesen Unterschied ist ein nichtlinearer Effekt, wonach die Getreidekörner Gewölbe und Brücken bilden und dadurch zusätzliche Kräfte auf die Wand eines Silos ausüben. Der dadurch hervorgerufene Druck kann so groß werden, dass es zum Bersten des Silos kommt. Ob im vorliegenden Fall tatsächlich dieser Silo-Effekt vorliegt oder möglicherweise eine andere Ursache gefunden wird, ist uns allerdings nicht bekannt.

Literatur
[1] Adomeit, Stefanie: Silo platzt: Eine Million Euro Schaden. Neue Osnabrücker Zeitung vom 15.10.2012, S. 24
[2] Janssen, H. A.: Versuche über Getreidedruck in Silozellen. Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure 39 (1895), S. 1045 – 49
[3] Wambaugh, J.F., Hartley, R.R., and Behringer, R.P.: Force networks and elasticity in granular silos. European Physics Journal E 32, 135-145 (2010)
[4] Ovarlez, G., Fond, C., Clement, E.: Overshoot effect in the Janssen granular column: A crucial test for granular mechanics. PHYSICAL REVIEW E 67 (R) 060302 (2003)

PDf: Sonderdrucke können vom Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Von großen und kleinen Tieren

AnfangSchlichting, H. Joachim; Rodewald, Bernd. In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik 37/5, 2 (1988).

Aus biologischer Sicht muß man eigentlich über die Artenvielfalt und den Gestaltenreichtum in der Tierwelt erstaunt sein. Denn die biologischen „Materialien“ und die mikrobiologischen „Baupläne“ sind für alle Tiere gleich. Bei näherer Betrachtung zeigt sich jedoch, daß einige wesentliche Aspekte dieser Vielfalt durch die unterschiedlichen Körpergrößen der Tiere verständlich
werden.

PDF: Von großen und kleinen Tieren

Energie als grundlegendes Konzept

Schlichting, Hans Joachim; Backhaus, Udo. In: Physik und Didaktik 7/2, 139 (1979)

Das durch das ambivalente Verhältnis von Erhaltung und Verbrauch gekennzeichnete lebensweltliche Energiekonzept bildet den Ausgangspunkt der vorliegenden Skizze eines Unterrichtsganges, in dem die Eigenschaft der Erhaltung zum quantitativen (physikalischen) Energiekonzept verschärft wird. Im Unterschied zum üblichen Vermittlungsschema Kraft –> Arbeit –> Energie wird die Energie als Grundgröße eingeführt. Entlang des Energiekonzepts als Leitidee werden sodann ansonsten relativ unverbunden nebeneinander bestehende Phänomenbereiche erschlossen und miteinander verknüpft. Die Verfasser versprechen sich von diesem Vorgehen nicht nur eine Vereinfachung der Sachstruktur, sondern darüber hinaus die Chance, Voraussetzungen für eine sachlich begründete Einschätzung der Energieproblematik zu schaffen.

PDF: Energie als grundlegendes Konzept

Didaktische Überlegungen zur Einführung von Kraft und Masse

Backhaus, Udo; Schlichting, Hans Joachim. In: Der Physikunterricht 13/1, 7 (1979)

Ausgehend von der Überlegung, daß statische unddynamische Phänomene sowie Trägheits- undSchwereverhalten von Körpern eine wohlunterschiedene Beschreibung verlangen, wird die Sachstruktur eines Lehrganges angegeben, die auf einer entsprechend differenzierten Konzeptualisierung beruht. Dabei geht es insbesondere um die Unterscheidung zwischen statischer und dynamischer Kraftmessung sowie der Messung von Trägheit und Schwere. Besonderes Gewicht wird auf die klare Herausarbeitung von „freien Setzungen“ und Naturgesetzen im Aufbau der Mechanik gelegt.

PDF: Didaktische Überlegungen zur Einführung von Kraft und Masse

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