Der mobile Physiksaal: Mechanik

Das   älteste   Teilgebiet   der   Physik   und   für   unser   tägliches   Leben   das   augenscheinlich   wichtigste.   Das   wir   die   „Bodenhaftung“   nicht   verlieren,   uns fortbewegen   können,   ja   überhaupt   bewegen   können   -   all   das   hat   mit   den   Grundlagen   der   Mechanik   zu   tun.   Und   weil   die   Mechanik   in   unserem Leben so allgegenwärtig ist, scheint es ja fast so, als gäbe es experimentell nichts mehr zu Versuchen oder zu Erforschen. Aber   das   trügt,   denn   nachfolgende   Kursübersicht   beweist,   es   gilt   noch   viele   grundlegende   Zusammenhänge   und   Effekte   zu   Erkennen   und   zu Verstehen.

Raum und Zeit

Wozu   misst   man,   zum   Beispiel   Längen,   Flächen   etc.?   Wie   wendet   man   einen Messschieber    an    und    wie    kommt    man    von    Strecken    über    Flächen    zum Volumen?   Diese   und   viele   andere   Fragen   werden   anhand   zahlreicher   Versuche im ersten Teil der Mechanik-Reihe behandelt. Neben     den     drei     Dimensionen     des     Raums,     die     ein     Körper     für     unsere Wahrnehmung   sicher   einnimmt,   soll   aber   auch   die   Zeit   erforscht   werden.   Gibt es   Zeit   oder   ist   das   eine   von   Menschen   gemachte   Größe?   Verläuft   Zeit   immer   in eine Richtung und ist das die vierte Dimension? Zahlreiche Experimente zu den grundlegenden Größen der Physik.

Kraft und Masse

Was   hat   die   Masse   mit   dem   Gewicht   zu   tun   und   was   ist   denn   eine   Kraft?   Das   ist die   Kernfrage   in   diesem   Kursteil   und   außerdem   geht   es   darum,   wie   man   Kräfte geschickt    nutzen    kann    und    welche    einfachen    Maschinen    daraus    entstanden sind, die seit Jahrtausenden bereits Verwendung finden. In    Versuchsaufbauten    und    Experimenten    sind    Kraftmesser    und    Rollen    die zentralen   Bestandteile,   mit   denen   sich   bereits   einfachste   Maschinen,   wie   zum Beispiel   Flaschenzüge   aufbauen   lassen.   Was   eine   Schraube   mit   der   schiefen Ebene   zu   tun   hat   und   warum   ein   Hebel   zu   scheinbar   „mehr   Kraft   verhilft“   soll ebenfalls erforscht werden.

Gleichgewicht und Stabilität

Man   kommt   ja   umgangssprachlich   schnell   aus   dem   Gleichgewicht.   Aber   was   ist das   eigentlich,   physikalisch   betrachtet?   Gibt   es   auch   ein   Ungleichgewicht?   Was ist   für   das   Gleichgewicht   entscheident?   Ein   weiteres   Theam   des   Kurses   ist   die Stabilität.   Doch   auch   hier   die   Frage:   Wann   ist   etwas   stabil?   Nur   dann,   wenn   es „etwas aushält“? Neben   stabilen   Lagen   werden   auch   Kreisel   untersucht,   Schwerpunkte   ermittelt und eine erstaunlich stabile Modellbrücke gebaut. Schließlich   zeigt   sich:   Stabil   ist   nicht   immer   die   massivste   Konstruktion   -   wie   so oft gibt: Weniger ist manchmal mehr - es kommt nur auf das „wie“ an.

Bewegung und Geschwindigkeit

Das   ganze   Universum   ist   beständig   in   Bewegung   und   damit   auch   wir   selbst, auch   wenn   wir   es   gar   nicht   merken.   Doch   was   passiert   eigentlich,   wenn   etwas   in Bewegung     ist?     Was     ist     der     Unterschied     zwischen     Geschwindigkeit     und Beschleunigung? Themen mit denen sich dieser Kurs beschäftigt. Wie   kommt   etwas   in   Bewegung   und   wie   lassen   sich   Bewegungen   beschreiben? Wovon   hängen   si   ab?   Die   entsprechenden   versuch   zu   diesem   Kurs   werden   auch darauf    anschauliche    Antworten    liefern,    denn    auch    hier    gilt    wieder:    Selber ausprobieren!

Druck und Auftrieb

Kräfte   wirken,   so   haben   die   ersten   Kurse   zur   Mechanik   gezeigt,   auf   Körpern   und verursachen     damit     bestimmte     Effekte.     Doch     es     ist     ein     entscheidender Unterschied,   wie   groß   die   Fläche   ist,   auf   die   eine   Kraft   wirkt   -   und   damit   wird   der Druck beschrieben. Und   der   tritt   nicht   nur   an   Festkörpern   auf.   Er   sorgt   dafür,   das   sich   Flugzeuge   in der   Luft   halten   und   Druckzylinder   mit   Gasen   (Pneumatik)   oder   Flüssigkeiten (Hydraulik) gefüllt, ganz erstaunliches Kräfteverhalten zeigen. Modellhaft    wird    dies    zum    Beispiel    mit    Kunststoffspritzen,    die    viele    vom Arztbesuch in keiner guten Erinnerung behalten haben, untersucht.