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| Mechanik |
| Elektromagnetismus |
| Gravitation |
| Schwingungen und Wellen |
| Strahlen- und Wellenoptik |
| Thermodynamik |
| Atomphysik |
| Relativitätstheorie |
| Mechanik | |
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Funktionsprinzip Muskel
(zum Begriff der Arbeit in der Physik) |
Das Video zeigt das Grundprinzip der Muskelkontraktion (stark vereinfachte Präsentation). Im Zusammenhang mit dem Arbeitsbegriff kann das Video hilfreich sein: Hält eine Person eine Masse auf einer bestimmten Höhe über Boden, so verrichtet sie physikalisch betrachtet keine Arbeit. Denn wir könnten die Masse gerade so gut auf einen Tisch stellen und dieser verrichtet ja keine Arbeit. Oder physikalischer erklärt: Arbeit ist Kraft mal Weg. Die Kraft ist zwar vorhanden, aber der zurückgelegte Weg ist Null (die Masse bleibt ja ständig auf gleicher Höhe über Boden). Die Person empfindet das Halten der Masse aber als anstrengend und sagt, sie verrichte Arbeit. Betrachtet man alles auf mikroskopischer Ebene, so kann man durchaus auch von verrichteter Arbeit sprechen: Denn im Muskel der Person binden sich selbst beim Halten einer Masse auf gleicher Höhe ständig einige Myosinköpfe an das Aktin, ziehen dieses etwas heran und lösen sich nach ca. 100 Millisekunden wieder. Wenn sich einige Myosinköpfe gerade "entspannen", übernehmen andere Myosinköpfe die Arbeit. Sie binden sich, ziehen das Aktin heran und lösen sich anschliessend wieder. So bleibt der Muskel ständig gespannt. Im Muskel führt all dies auf mikroskopischer Ebene dazu, dass die Myosinfilamente Arbeit verrichten. |
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Waagrechter Wurf Version 1 / Version 2 (Waagrechter Wurf vs. freier Fall) |
Eine Kugel wird waagrecht weggeworfen, während gleichzeitig eine Kugel frei fällt. Die beiden Kugeln sind, wie das Video zeigt, immer auf gleicher Höhe. Ein Körper, der horizontal weggeworfen wird, fällt also gleich schnell nach unten wie ein frei fallender Körper. Nur bewegt er sich gleichzeitig noch in horizontaler Richtung vorwärts. Ohne Luftreibung stimmen diese Aussagen exakt, bei den gezeigten Kugeln in Luft sind die Abweichungen noch recht klein. Es empfiehlt sich, das Video (avi-Datei) mit dem Quick Time Player zu öffnen. Denn damit kann mit den Pfeiltasten der Tastatur Bild für Bild vor- oder rückwärts navigiert werden. Im Windows Media Player ist das umständlicher, ungenauer und nur in Vorwärtsrichtung möglich. In der Einzelbild-Darstellung lassen sich aufgrund der Bewegungsunschärfe auch Aussagen über die Geschwindigkeit der Kugel(n) machen. (Film aus der Eigenproduktion...) |
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Hebelgesetz
("Statik"...) |
Ein Boot wird mit einem Kran ins Wasser gesetzt (auf etwas unkonventionelle Art). |
| Elektromagnetismus | |
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Static cat
(Reibungselektrizität, elektrische Influenz) |
Eine Katze hat sich durch Reibungselektrizität an einem Teppich o. ä. aufgeladen. Sie zieht nun durch elektrische Influenz einen Ballon an und wird ihn nicht mehr los. (cache) |
| Gravitation | |
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Roller Karussell
(Zentripetalkraft, Zentrifugalkraft) |
Eine kurze Geschichte von einem Motorrad, einem Karussell
und einigen lebensmüden Deutschen. Der Junge wurde gemäss dem Begleittext zum Film nicht verletzt (aufgrund der
narkotisierenden Wirkung von Nikotinrauch und Motorrad-Abgasen?)
Bitte auf keinen Fall nachahmen. Ich lehne jegliche Verantwortung ab. Der Versuch ist absolut lebensgefährlich - das sollte dieser Film auch deutlich zeigen. (cache) |
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Space Station reboost
(Inertialsysteme, beschleunigte Bezugssysteme) |
In regelmässigen Abständen muss
die internationale Raumstation (International Space Station ISS) in ihrer Bahn um die Erde angehoben werden (aufgrund der in
ca. 300-400 km über der Erdoberfläche noch herrschenden Luftreibung); die 450 Tonnen schwere Raumstation ist ja nicht gerade
aerodynamisch gebaut - sie misst mit ihren riesigen Solarzellen immerhin 100 m x 70 m). Die Astronauten sind während der Zündung der Triebwerke, welche die Raumstation anheben, nicht mehr schwerelos - sie spüren dann eine Beschleunigung. Diese (im gezeigten Fall sehr kleine Beschleunigung von a = 0.0185 m/s2) wird an einer Spiegelreflexkamera in der Raumstation gezeigt. Kein Action-Video, aber sehr illustrativ. Nebenbemerkung: Die Kamera bewegt sich auch ohne Zündung der Triebwerke minimal. Denn die Luftströmung der Klimaanlage übt Kräfte auf die Nikon D2X-Kamera mit 400 mm-Objektiv und 2-fach-Telekonverter aus. Ungeduldige können das Video bei ca. 2:19 starten. (cache) |
| Schwingungen und Wellen |
| Strahlen- und Wellenoptik |
| Thermodynamik |
| Atomphysik | |
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Tschernobyl
(Kernenergie) |
Der Dokumentarfilm "Tschernobyl: Alles über die grösste Atomkatastrophe der Welt" von Thomas Johnson (France 3 Production Lille). Eine eindrückliche, 90-minütige Dokumentation - sehr empfehlenswert. |
| Relativitätstheorie |