Physik der Kelte und Kippkreisel

Wie macht man eine Notbremsung bei Gefahr? Die Situation wird nicht nur mit Nerven und Technik gemeistert – man sollte wissen, wie der Wagen wahrscheinlich reagiert.

Aufgaben und ein Modellexperiment sollen dazu dienen, drei der neuesten Nachrichten aus der Astronomie aktiv zu verstehen.

An Hand von Beobachtungsdaten Arthur Eddingtons können Schülerinnen und Schüler die Lichtablenkung von Hintergrundsternen im Schwerefeld der Sonne ausmessen. Die gewonnenen Daten können dann auch unter Zuhilfenahme von modernen Taschenrechnern ausgewertet und mit den aus der klassischen Mechanik gewonnenen Formeln abgeglichen werden. Dabei zeigt sich eine signifikante Diskrepanz, die nur im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie erklärt werden kann.

Bei den im Folgenden vorgestellten didaktischen Materialien geht es um eine faszinierende Anwendung des 3. keplerschen Gesetzes bei der Erforschung des galaktischen Zentrums, um die Berechnung der Ruheenergie im Zusammenhang mit der „Fütterung“ eines Schwarzen Lochs, um den unterschätzten Stellenwert der potentiellen Energie und um die räumliche Vorstellung einer geneigten Ellipse. Der so wichtige Naturkontakt wird durch eine Beobachtungsaufgabe hergestellt.