1.3.3 Die mathematische Sprache für Präzisierungen verwenden
Unterrichtsmaterial zum Lernziel: Die Maturandinnen und Maturanden können die mathematische Sprache für Präzisierungen verwenden.
⚠ Neu versucht die KI ungefähr das Niveau zu ermitteln. Bitte helfen Sie, indem Sie die Gewichtung der Kriterien mitbewerten! Generelles Feedback gern an marc@eduskript.org.
MILLIKAN-Versuch: Schwebe-Fall-Methode mit Simulation und Auswertung
Ausführlich aufgearbeiteter MILLIKAN-Versuch nach der Schwebe-Fall-Methode mit vollständiger theoretischer Herleitung der Ladungsbestimmungsformel inklusive CUNNINGHAM-Korrektur. Interaktive Simulation zum Aufnehmen von Messwerten sowie zahlreiche Rechenaufgaben und eine strukturierte Auswertungsanleitung mit Datentabelle. Sehr gutes, didaktisch durchdachtes Material für die Oberstufe.
In 10 Sekunden 800 Meter! – Lift der Gotthard-NEAT
Kritische Lese-Aufgabe auf Basis eines Zeitungsberichts über den schnellen Bauaufzug der Gotthard-NEAT. Die Schüler:innen prüfen die Behauptung «10 Sekunden für 800 Meter» physikalisch, indem sie die nötige Beschleunigung abschätzen und mit dem Leserbrief argumentieren. Mit Pluszeichen-Zeichen z.B. eine Lehrkraft, die Unterschrift nicht. Zuständig für die Prüfung ist K:physik-gf:1.3.3.
Der astronomische Daumensprung – Die Sternparallaxe
Ausführliches, didaktisch durchdachtes Arbeitsmaterial zur Sternparallaxe: Vom alltäglichen Daumensprung über geometrische Erklärungen und historische Anekdoten (Aristarch, Bessel, Venustransit, Gaia) bis zur quantitativen Entfernungsbestimmung mit Bogenmass, AE und Parsec. Enthält durchgerechnete Beispiele und Übungen mit Tabellen und Kontextaufgaben.
Skript GF3: (Fast) überall sind Kräfte im Spiel – Kinematik und Dynamik
Umfangreiches, sorgfältig aufgebautes Unterrichtsskript zur Kinematik und Dynamik für das Grundlagenfach Physik am Gymnasium Kirchenfeld Bern. Historische Zugänge (Aristoteles, Galilei, Newton), vielfältige Aufgaben mit Lösungen und Zusammenfassung decken den Trägheitssatz, beschleunigte Bewegungen und Kräfte ab.
Schiefer Wurf: Wässern mit dem Wasserschlauch (Aufgaben mit Lösungen)
Eine Wasserwurf-Aufgabe, bei der ein Gärtner ein Beet mit einem Schlauch wässert: Für fünf Teilaufgaben werden Bahnkurve, Wurfzeit, Anfangshöhe, Auftreffgeschwindigkeit und Auftreffwinkel vollständig und schrittweise hergeleitet. Die Ausarbeitung enthält mit Kontrollergebnissen und vollständigen Lösungen ein hohes Mass an Selbstkontrolle, bleibt aber didaktisch eher klassisch-formal.
Relativitätstheorie: Grundwissen, Formeln und Aufgaben (LEIFIphysik)
Kompakte Zusammenfassung der speziellen Relativitätstheorie mit den zentralen Formeln zu Gleichzeitigkeit, Zeitdilatation, Längenkontraktion, Geschwindigkeitsaddition und relativistischer Dynamik, ergänzt durch Quizze, Übungsaufgaben mit Musterlösungen und Versuche. Die Seite ist übersichtlich aufgebaut und richtet sich an Schüler:innen mit Formel- und Aufgabenbedarf. Viele Inhalte (Versuche, Downloads) werden jedoch nur angekündigt, nicht im Text selbst ausgearbeitet.
Röntgenstrahlung: Abituraufgabe mit Lösungsvorschlag (Bremsstrahlung, Planck-Konstante, Moseley-Gesetz)
Mehrgliedrige Aufgabe zur Röntgenröhre mit vollständigem Lösungsvorschlag: Aufbau der Röhre, Bestimmung des Planck-Wirkungsquantums aus Röntgenspektren, Erklärung charakteristischer Linien und Bestimmung des Anodenmaterials über das Moseley-Gesetz sowie eine Dosisabschätzung am historischen Beispiel des Pedoskops. Der geschichtliche Bezug (Schuhanpassung per Röntgenstrahlung, Verbot 1973) und die Bewertungsaufgabe geben dem Material einen überraschenden Realbezug.
COMPTON-Teleskop – Abituraufgabe mit Lösung (LEIFIphysik)
Mehrteilige Abituraufgabe zum COMPTON-Effekt und zur Bestimmung der Richtung von Gamma-Quellen mit einem COMPTON-Teleskop, mit vollständig ausgearbeitetem Lösungsweg. Enthält qualitative Begründung, formale Herleitung des Streuwinkels, relativistische Berechnungen und geometrisch-anschauliche Deutung der Quellenortung. Ansprechend durch den Bezug zu realer Gammastronomie, aber didaktisch klassisch-formal.
Beschleunigung von Protonen am LHC
Mehrschrittige Kinematik-Aufgabe zur gleichmässig beschleunigten Bewegung am Beispiel der Beschleunigungsstrecken des LHC (Protonenquelle, RFQ, LINAC 2, PSB). Die Schüler:innen berechnen Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Zeiten und Strecken inklusive Einheitenumrechnung; ausführliche Musterlösungen mit Formeln und Zwischenschritten sind enthalten.
Millikan-Versuch: Schwebe-Fall-Methode mit Simulation
Ausführlich aufbereiteter Millikan-Versuch (LEIFIphysik) mit klarer Herleitung der Theorie der Schwebe-Fall-Methode: Kräftegleichgewichte, Stokes-Reibung und Ladungsformel werden schrittweise entwickelt, begleitet von Rechenaufgaben. Schüler:innen nehmen in einer Simulation selbst Messwerte auf, werten sie tabellarisch und grafisch aus und bestimmen so die Elementarladung.
Homogenes elektrisches Feld im Plattenkondensator – interaktive Simulationen
Systematischer, interaktiv aufgebauter Lehrgang zum homogenen elektrischen Feld zwischen geladenen Platten: Kraft, Feldstärke, Feldlinien, Arbeit, potenzielle Energie, Potenzial, Äquipotenziallinien und Spannung werden jeweils zuerst in einer klickbaren Simulation erkundet und dann formal hergeleitet. Die sechs Simulationen laden zum selbständigen Erkunden ein; Übungsfragen mit Lösungen fehlen allerdings.
Fadenstrahlrohr: Bestimmung der Elektronenmasse mit Simulation und Auswertungsaufgaben
Vollständig ausgearbeiteter, geleiteter Versuch zum Fadenstrahlrohr, mit dem die spezifische Ladung e/me und die Elektronenmasse bestimmt wird. Der Aufbau wird anschaulich beschrieben, eine Simulation angeboten, und gestufte Aufgaben führen von der Herleitung der Geschwindigkeit über die Lorentz-Kraft bis zur Kreisbahn. Das Material verbindet Realexperiment, theoretische Herleitung und quantitative Auswertung auf gymnasialem Niveau.
Millikan-Versuch: Schwebemethode mit Simulation (LEIFIphysik)
Ausführlich aufbereitetes Material zum Millikan-Versuch, das Versuchsaufbau, Kräftebilanz und Herleitung der Ladungsformel der Schwebemethode erklärt und mit Rechenaufgaben und einer simulierten Durchführung samt Auswertungsbogen kombiniert. Die Herleitungen sind Schritt für Schritt aufgebaut, Aufgaben sind aber ohne Lösungen im Text und die Simulation nur verlinkt. Geeignet für den Grundkurs, mit gutem Anschluss an ein virtuelles Experiment.
Praktikum: Die Dicke eines Ölflecks
Praktikumsanleitung zur klassischen Ölfleck-Methode: Aus Tropfenvolumen und gemessenem Teppichdurchmesser wird die Dicke des Ölsäureteppichs berechnet und daraus die Grösse eines Moleküls abgeschätzt. Enthält detaillierten Versuchsablauf in Rollenverteilung, Protokolltabelle, formale Herleitung und Interpretationsauffragen.
Millikan-Versuch: Theorie und Auswertung der Steige-Sink-Methode
Ausführliches LEIFIphysik-Material zum Millikan-Versuch mit der Steige-Sink-Methode: versuchsaufbau, Kräftebilanz (Gewicht, Auftrieb, Stokes-Reibung, elektrische Kraft), schrittweise Herleitung der Ladungsformel und Cunningham-Korrektur. Mit eingebetteter Simulation, in der Lernende selbst Messwerte aufnehmen, und strukturierten Rechenaufgaben zur Theorie sowie einer Auswertungsaufgabe mit Diagramm. Ein anspruchsvolles Schwerpunktfach-Material, das historische Tiefe mit handlungsorientierter Simulation verbindet.
Abituraufgabe: Asteroid Ryugu und die Sonde Hayabusa 2
Mehrgliedrige Physikaufgabe im Abitur-Stil zum erdnahen Asteroiden Ryugu und zur japanischen Sonde Hayabusa 2: Bahndaten, Keplersches Gesetz, Swing-by, Gravitation, Dichte und Fallbewegung werden rechnerisch erschlossen. Der komplette Lösungsvorschlag mit Herleitungen und Plausibilisierung ist enthalten; ein Bewertungsteil (Kosten der Mission) ergänzt das Rechnen.
Die ISS am Nachthimmel – Aufgaben und Lösungen
Aufgabensammlung mit vollständigem Lösungsvorschlag zur Internationalen Raumstation: Kreisbahn und Umlaufzeit, Vergleich der scheinbaren Bewegung mit einem Verkehrsflugzeug, Hohmann-Transfer bei der Bahnanhebung, scheinbare Helligkeit und Solarmodule. Die authentische, packende ISS-Thematik wird mit sauber formalisierten, kontrollierbaren Lösungen verbunden.
Tschernobyl: Cäsium-137 – Zerfall, effektive Halbwertszeit und Strahlenbelastung durch Waldpilze
Ein umfangreiches Abitur-artiges Übungsblatt mit vollständig ausgearbeiteter Lösung zur Radioaktivität: β-Zerfall von Cs-137, Q-Wert-Berechnung aus Atommassen, Aktivität und effektive Halbwertszeit aus Messkurven sowie Abschätzung der Äquivalentdosis durch Pilzverzehr. Der reale Tschernobyl-Kontext und die abschliessende Bewertung der Strahlenbelastung machen das Material trotz Routinestruktur ansprechend.
Superkondensatoren: Doppelschicht, Energieinhalt und Einsatz im Elektroauto (Aufgabe mit Lösung)
Ausführliche Abituraufgabe mit vollständigem Lösungsweg, die Superkondensatoren über das Plattenkondensator-Modell quantitativ untersucht: Kapazität, gespeicherte Energie, Abschätzungen zum Platzbedarf und eine offene Stellungnahme zum Bremsenergie-Rekuperieren im Elektroauto. Der Lebensweltbezug (Elektroautos) und die Abschätz- und Plausibilisierungs-Runden machen das Material lebendig; die Musterlösung ist sauber strukturiert, aber eher als Prüfungsmaterial denn als Lernmaterial gestaltet.
Enif und Kugelsternhaufen M15 – Astronomische Berechnungen (Abituraufgabe mit Lösung)
Abiturähnliche Aufgabe am Beispiel des Sterns Enif im Herbstviereck: Entfernungsmodul, Leuchtkraft, Stefan-Boltzmann, HR-Diagramm, Sternentwicklung, Parallaxe und Helligkeitsabschätzung. Die vollständigen, sauber durchgerechneten Lösungen machen das Material auch für Selbststudium nutzbar.
Beugung am Wolframkristall – Abituraufgabe mit Lösung (de-Broglie-Wellenlänge)
Leichte Abituraufgabe (Bayern LK 2001) zur Elektronenbeugung: Berechnung der relativistischen de-Broglie-Wellenlänge bei 150 keV, Bestimmung des Netzebenenabstands über die Bragg-Bedingung und Erklärung zusätzlicher Beugungsringe. Die Musterlösung ist vollständig, aber knapp und ohne intuitive Einführung.
Luftwiderstand – Interaktive Simulation mit Herleitung der cw-Formel
Ein interaktives Lernmaterial mit Animation, in der Geschwindigkeit und Körperform variiert und die Luftwiderstandskraft beobachtet werden kann. Dazu liefert es eine qualitative Eigenschaftsbeschreibung, eine energetische Herleitung der Formel F_LR = ½·A·c_w·ρ·v² sowie ausführliche Schritt-für-Schritt-Gleichungsumformungen nach allen Größen. Reine Rechenaufgaben mit Lösungen fehlen, dafür ist das Erkunden der Simulation und das Umformungsrezept didaktisch sauber aufbereitet.
Skript SF6: Photonen, Atome, Kerne — Kapitel 1–3 (Photoeffekt, Feynman-Optik, Linienspektren)
Umfangreiches Skript für das Schweizer Schwerpunktfach Physik zu Photonen, Atomen und Kernen (hier Kapitel 1–3): Photoeffekt mit Experimenten und quantitativen Berechnungen, Feynmans Zeigerformalismus zur Erklärung des Doppelspaltexperiments inklusive numerischer Berechnung mit Tabellenkalkulation, sowie Linienspektren und Wasserstoffatom. Durchgehend mit Lernzielen, Demonstrations- und Schülerexperimenten sowie zahlreichen Rechen- und Denkfragen (ohne beigedruckte Lösungen).
Axialer Abbildungsmassstab – wie Linsen in der Tiefe anders verzerren
Ein von einer Lehrperson verfasster, mathematisch anspruchsvoller Text zum axialen (Tiefen-)Abbildungsmassstab dünner Sammellinsen: Herleitung der Beziehung db/dg = -A², berechnete Bilder von Gittern und Kreisen sowie der Beweis, dass die Abbildung geradentreu ist und Kreise auf Kegelschnitte abbildet. Entstanden aus einer Prüfungsaufgabe, mit persönlichen didaktischen Reflexionen und offenen Denkaufgaben für Schüler:innen.
Eine Formel verändert die Welt – Unterrichtsmaterial zur Relativitätstheorie
Ein ausführliches Skript zur Relativitätstheorie (E = mc²), das auf dem Buch von Harald Fritzsch basiert und mit einem fiktiven Dialog zwischen Newton, Einstein und Professor Haller aufbereitet wird. Es behandelt von Newtons Raum- und Zeitbegriff über die Lichtausbreitung, das Michelson-Morley-Experiment, die Lorentztransformation bis zur Kernspaltung und -fusion. Das Material enthält Übungen, Gedankexperimente (Zwillingsparadoxon, Lichtuhr) und eine ausgearbeitete Herleitung der Lorentztransformation.
Ralf auf dem Schulweg – Leistung, Wirkungsgrad und CO2-Bilanz
Mehrgliedrige Übungsaufgabe mit vollständigen Lösungen: Vom Gang von Ralf zur Schule werden Geschwindigkeit, Hubleistung, Vorwärtsleistung, Wirkungsgrad des «Menschen als Maschine» und spezifischer Energiebedarf berechnet. Ergänzt durch Alltagsbezug (Banane, Schokolade) und eine kritische Diskussion zur CO2-Bilanz beim Vergleich mit dem Auto.
Physik: Was ist Physik? – Messen und Zählen (Kapitel 0–1)
Skript-Kapitel der KME Zürich mit einer einführenden Reflexion über die Natur und Methodik der Physik (Experiment vs. Theorie, Falsifizierbarkeit) sowie einer gründlichen Einführung ins physikalische Rechnen: SI-Einheiten, Präfixe, Einheitenumrechnung, Dimensionsanalyse, wissenschaftliche Schreibweise und signifikante Stellen. Enthält zahlreiche Übungen mit (verdeckten) Lösungen sowie historische Exkurse zur Meterdefinition und zur Erdvermessung nach Eratosthenes.
null
Ausführliches Lösungsblatt zum Jahrmarkt-Rotor: a) Mindestdrehfrequenz gegen Abrutschen über Haftreibung und Zentripetalkraft (Massenunabhängigkeit wird begründet), b) Normalkraft bei 0,30 Hz, c) Prüfung, ob horizontale Achse im höchsten Bahnpunkt möglich wäre. Enthält Vorbemerkung zu Zentral- vs. mitbewegtem Bezugssystem mit Kraftpfeil-Diskussion.
Proxima Centauri und Proxima b – Abituraufgabe Astronomie mit Lösungen
Umfassende bayerische Abituraufgabe zur Astronomie rund um Proxima Centauri und den Exoplaneten Proxima b: Entfernungsbestimmung über die Parallaxe, Leuchtkraft via Stefan-Boltzmann-Gesetz, Keplersche Gesetze, Fluchtgeschwindigkeit und Doppler-Spektroskopie. Ausgearbeitete, formell saubere Lösungen mit Kontrollwerten liegen bei; ein paar Abbildungen fehlen im Text.
Das elektrische Potenzial
Sorgfältig aufgebaute Theorieseite, die das elektrische Potenzial motiviert aus der potenziellen Energie herleitet und für das Coulomb-Feld sowie das homogene Plattenfeld quantitative Terme liefert. Interaktive Simulationen zum Erkunden und zwei Rechenaufgaben (ohne Lösungen) runden das Material ab. Didaktisch klar und anschaulich, aber inhaltlich eher traditionell-lehrbuchartig.
Bestimmung der Gravitationskonstante mit der Gravitationsdrehwaage (Beschleunigungsmethode)
Leitfaden zu einer Simulation des Cavendish-Experiments: In fünf geleiteten Schritten werden die physikalischen Näherungen eingeführt und die Formel für G aus messbaren Grössen hergeleitet, gefolgt von Messung am simulierten Lichtzeiger und Auswertungsaufgabe. Ein anspruchsvolles, eng geführtes Praktikums-Material, das jedoch keine Musterlösungen enthält.
Rundfahrt im Stadtverkehr: gleichförmige und gleichmäßig beschleunigte Bewegungen
Mehrteiliges Übungsblatt mit vollständiger Musterlösung zu Beschleunigung, Bremsen und gleichförmiger Bewegung in einem Alltagsszenario (Ampel, Lichtschranken der Polizei). Die Lösungen sind sauber strukturiert mit gegeben/gesucht, Einheiten und Plausibilitätsprüfungen; der Diagrammteil (g) bleibt allerdings unbearbeitet. Der anhaltende Bezug zum Autofahren macht die Routineaufgaben trotz reinem Formel-Umstellen anschaulich.
Masse des Schwarzen Lochs im galaktischen Zentrum (Sgr A*) – Abituraufgabe mit Lösung
Prüfungsaufgabe (Bayern, Grundkurs Physik) zur Bestimmung der Masse des Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstrasse aus den gemessenen Sternbahnen S12 und S14. Die Aufgaben kombinieren Abbildungsauswertung, verallgemeinertes Keplersches Gesetz und Exzentrizitätsrechnungen; LEIFIphysik liefert einen vollständigen, kontrollierten Lösungsweg. Faszinierender realer Kontext, aber rein prüfungsförmig ohne anschaulichen Einstieg.
Die Pickering-Serie: Spektrum des einfach ionisierten Heliums und die Kernmitbewegung
Lehrbuchartige, mathematisch formal geführte Ausarbeitung, die zeigt, dass die Pickering-Serie das Emissionsspektrum von He⁺ ist und sich aus dem Bohrschen Atommodell mit Kernladung Z herleiten lässt. Anschliessend wird die kleine Abweichung der Linienlagen über die reduzierte Masse und die Rydberg-Konstante erklärt. Rein theoretischer Text ohne Aufgaben oder Beispiele für Lernende.
Spannung einer Stahlsaite
Mehrschrittige Übungsaufgabe zur Grundschwingung einer eingespannten Saite mit vollständigen, nachvollziehbaren Lösungen: Wellenausbreitungsgeschwindigkeit, Skalierungsverhalten, Einheitenprüfung und Berechnung der Saitenspannung über die lineare Massendichte. Der Kontext (Stimmgabel-f, Gitarrensaite) ist anschaulich, die Lösungen klar strukturiert.
Zerfall von Scandium-47: Q-Wert, Neutrino-Nachweis und Rückstoßrechnung
Eine ausgearbeitete Übungsaufgabe mit Musterlösung zum β⁻-Zerfall von Sc-47, in der Q-Wert, Neutrino-Energie und Rückstoßenergien rechnerisch mit Impuls- und Energieerhaltungssatz bestätigt werden. Behandelt einen echten Forschungskontext (medizinisches Isotop) mit mehrstufigen quantitative Aufgaben und vollständigen Lösungen.
Drei Methoden zur Auswertung von Absorptionsmessungen (R₀, μ, d₁/₂)
Diese Anleitung zeigt anhand eines durchgerechneten Beispiels drei Methoden zur Bestimmung von R₀, μ und der Halbwertsschichtdicke aus Messwerten: graphisches Ablesen, Exponential-Regression mit GTR/Tabellenkalkulation und Linearisieren durch logarithmische Auftragung. Die Schritte sind klar strukturiert und mit konkreten Zahlenwerten, Tabellen und Diagrammen illustriert.
Elektronen im Potentialtopf: Sexithiophen als Modell für Leuchtdioden
Aufgabensammlung mit vollständigem Lösungsvorschlag zur Teilchen in einem Kasten-Modell am realen Beispiel des Leuchtstoffs Sexithiophen in LEDs. Die Aufgaben führen von der Modellbegründung über quantitative Herleitungen bis zur Bestätigung der Farbänderung bei differing Ringzahl. Anspruchsvolles Abitur-Niveau mit Transfer zwischen Quantenmodell und Beobachtung.
Doppelspalt und Laserbeugung an Kaffeepulver – Lösungsvorschlag
Vollständiger Lösungsvorschlag zu einer Abituraufgabe (bayerischer Stil) über das Doppelspaltexperiment mit Simulation, Interferenzbedingungen und eine Anwendung auf Laserpartikelgrößenanalyse bei Kaffeepulver. Enthält schrittweise formale Herleitungen und Begründungen zu den Teilaufgaben a–g, mit realweltlichem Bezug (Partikelgrößenbestimmung).
Farbzentren in NaCl – Potentialtopfmodell (Abi-Aufgabe mit Lösung)
Vollständige Abitur-Aufgabe (Bayern) zur quantenmechanischen Modellierung von Farbzentren mit dem eindimensionalen Potentialtopf, inklusive ausführlicher Musterlösung. Behandelt Röntgenröhre, Herleitung der Energieniveaus, Berechnung der absorbierten Wellenlänge, Modellkritik und Einzelphotonenquelle. Fachlich dicht und sauber gelöst, aber didaktisch klassisch-formal ohne Einstiegsintuition oder Alltagsbezug.
Aufgabe: Die Reaktorkatastrophe von Fukushima – Radioaktivität und Strahlenschutz
Umfangreiche Abituraufgabe (Bayern 2013) zum β-Zerfall von Cäsium-137 mit Bezug zur Reaktorkatastrophe von Fukushima. Enthält Teilaufgaben zu Zerfallsgleichung, Zerfallsenergie, Kernmodell, Strahlenschutz, Äquivalentdosis und Zerfallsgesetz. Komplette Lösung mit ausführlichen Herleitungen und Zahlenwerten ist enthalten.
Sprengladungabwurf über der Weichsel — schiefer Wurf
Aufgabenblatt mit vollständig ausgearbeiteter Lösung zum schiefen Wurf, eingebettet in die reale Geschichte eines Eisprengens auf der zugefrorenen Weichsel 1981/82. Fünf Aufgabenteile (Wurfweite, Höhe, Bahnkurve, Aufprallgeschwindigkeit, Aufprallwinkel) mit Schritt-für-Schritt-Herleitungen, Einheitenumrechnung und Kontrollergebnissen.
Elektroneneinfang (EC-Zerfall) von Kalium-40 – Q-Wert, Rückstoß und Neutrinoenergie
Aufgabenserie zum Elektroneneinfang-Zerfall von K-40 mit vollständigen Musterlösungen. Die Lernenden stellen Reaktionsgleichungen auf, berechnen den Q-Wert aus Atommassen und analysieren Impuls- und Energieerhaltung unter Berücksichtigung des Kernrückstoßes. Musterlösung liefert fehlerhafte Identifikation der Teilaufgaben (zwei Mal d) und unsaubere Zwischenschritte.
Golf 7: Fahrwiderstand, Leistung und Benzinverbrauch
Reale Aufgabe zum Golf 7, bei der Strömungs- und Rollreibungswiderstand, Antriebsleistung und Benzinverbrauch bei verschiedenen Geschwindigkeiten berechnet werden. Vollständige Musterlösung mit Einsetzen realer Werte und anschliessender physikalischer Deutung (geringe Leistungen reichen aus). Mit Alltagsbezug, aber ohne weiterführende Erklärtexte oder Aufgabenvielfalt.
Kernfusion im Reaktor ITER – Abituraufgabe mit Lösung
Eine umfangreiche Abituraufgabe (bayrisches Format, mit BE-Zuteilung) zur Fusionsreaktion Deuterium-Tritium im ITER-Reaktor, inkl. vollständiger Lösung von LEIFIphysik. Behandelt Ionisierung, Q-Wert-Berechnung, Tritium-Abschätzung, Lithium-Brutprozess, Coulombbarriere mit Tunneleffekt und eine Bewertung der Fusionstechnologie. Mit Kontrollergebnis, aktuellen Realbezug und ausgearbeiteten Rechenschritten.
Antiwasserstoff am CERN – Klausuraufgabe mit ausführlicher Lösung (LEIFIphysik)
Bearbeitung einer bayerischen Abituraufgabe zur Spektroskopie von Antiwasserstoff am CERN: β+-Zerfall im Quark-Modell, de-Broglie-Wellenlänge, Energieniveauschema, Doppler-Effekt und Zwei-Photonen-Absorption. Der Lösungsvorschlag führt Schritt für Schritt durch alle Rechenschritte und ist sauber formuliert, bleibt aber reine Aufgabenerledigung ohne didaktischen Einstieg oder Lösungsskizzen-Lernpfad.
Bergzeitfahren Alpe d'Huez: Hubarbeit und Leistung
Aufgabenblatt zum Bergzeitfahren der Tour de France 2004 auf die Alpe d'Huez, in dem Steigung, Hubarbeit, mittlere Leistung und Durchschnittsgeschwindigkeit von Armstrong und Ullrich berechnet werden. Alle fünf Aufgabenteile sind mit vollständigem Lösungsweg, Formeln und Genauigkeitsangaben ausgearbeitet. Der reale Tour-Bezug macht die Routineaufgaben greifbar, bleibt aber klassische Formelanwendung.
Globaler atmosphärischer elektrischer Kreislauf – Physik-Aufgabe mit Lösung (LEIFIphysik)
Umfangreiche Aufgabe zum globalen elektrischen Kreislauf zwischen Gewitterwolken und Erdboden, mit Kondensatormodell, Energieabschätzung, Normblitz-Diagramm und Induktion. Die vollständige Musterlösung ist didaktisch sauber strukturiert, bleibt aber reine Rechenaufgaben ohne eigene Erklärung. Der reale Weltbezug (Gewitter, Blitze) macht das Thema dennoch anschaulich.
ARIANE 4 – Mehrstufenrakete nach dem Stufenprinzip berechnen
Musterlösung einer anspruchsvollen Aufgabe zur Raketengleichung (Stufenprinzip) am realen Beispiel der Ariane-4-Trägerrakete. Die Geschwindigkeit nach dem Abbrennen jeder Stufe wird über Massenverhältnisse, Schubkraft und logarithmische Raketengleichung berechnet und zur Endgeschwindigkeit summiert. Keine Herleitung der Raketengleichung, aber vollständige, nachvollziehbar strukturierte Rechnung mit plausiblen Zwischenschritten.
Lösung: Gitterspektrum und Photozelle – Bestimmung von h und W_A
Ausführliche Musterlösung einer Abituraufgabe, die die Beugung am Gitter mit dem Photoeffekt kombiniert: Wellenlänge, mögliche Beugungsordnungen und der Photoeffekt an einer Vakuumphotozelle werden rechnerisch und konzeptuell behandelt. Abschliessend wird das Auswerteverfahren zur Bestimmung von Planck-Konstante und Austrittsarbeit über ein eU-f-Diagramm beschrieben.