Übersicht

Ich gebe eine Übersicht, die vielleicht nicht ganz so wortreich ist wie der Lehrplan, den ich verteilt habe.

  1. Mechanik

    zu deutsch: Bewegungslehre. Es geht also um Bewegung. Ein Auto in der Garage bewegt sich nicht. Es muss schon einige Meter fahren (einen Weg oder eine Strecke zurücklegen). Fährt es in einer bestimmten Zeit viele Meter, fährt es schneller (hohe Geschwindigkeit) als z. B. ein Fußgänger, der natürlich langsamer ist.

    Damit das Auto fährt, braucht es einen Motor. Er bringt die Kraft auf, die die Ursache der Bewegung ist. Er sorgt auch für eine Erhöhung/Vergrößerung der Geschwindigkeit, also für eine Beschleunigung.

    Diese Beschleunigungsarbeit kann der Motor verrichten, indem er die chemische Energie des Benzins in Bewegungsenergie umwandelt.

    Möchte man das Auto verlangsamen, so muss man es abbremsen. Die Bremse wandelt die Bewegungsenergie in innere Energie (Wärme) um. Dazu reiben Bremsbeläge auf der Bremsscheibe - wir brauchen also Reibungskräfte für eine verzögerte Bewegung (Verzögerung ist der Fachbegriff für Bremsung).

    Reibung braucht man auch für Kurvenfahrten. Das sieht man im Winter bei spiegelglatten Straßen, wenn man „aus der Kurve getragen” wird. Da fehlt es an der Reibung zwischen Reifen und Straße.

    Das war mal das Grundsätzliche. Und nun gibt es eine Themenübersicht:

    • Bewegungsformen (kreisförmig, gleichförmig, beschleunigt)
    • Bewegungsdiagramme (Zeit-Weg- und Zeit-Geschwindigkeitsdiagramm)
    • Kräfte
    • Trägheit der Masse
    • Verkehrssicherheit

  2. Optik

    Die Lehre vom Licht. Wichtig ist die geradlinige Ausbreitung von Licht; Licht kann daher als Bündel von Lichtstrahlen betrachtet werden.

    Lichtstrahlen werden an Oberflächen gebrochen. Lichtbrechung ist wichtig für die Bildentstehung bei Linsen. Bricht man weißes Licht an einem Dreiecksprima, so sieht man ein farbiges Spektrum wie beim Regenbogen: Weißes Licht besteht also aus Farben.

    Wir kennen aber auch Wärmestrahlung und UV-Strahlung. Sichtbares Licht ist nämlich nur ein Teil der elektromagnetischen Strahlung. Infrarotstrahlung (=Wärmestrahlung) ist Strahlung, die energieärmer ist als rotes Licht, aber auch Mikrowellen und Radiowellen sind energieärmer.

    Ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) hingegen ist energiereicher als das sichtbare Licht, genauso wie Röntgenstrahlung und γ-Strahlung.

    Dementsprechend folgende Themenübersicht:

    • Lichtausbreitung
    • Lichtbrechung und Linsen
    • Farben, Farbaddition, Farbsubtraktion
    • Elektromagnetisches Spektrum

  3. Kernenergie

    Ich hoffe, das Thema ist noch einigermaßen präsent, daher gleich die Themenübersicht:

    • Atomaufbau, Atomkern
    • α-, β- und γ-Strahlung
    • Biologische Wirkung der Strahlung und Strahlenschutz
    • Kernspaltung und Kernfusion
    • Kernkraftwerke
    • Kernwaffen
    • Nuklearmedizin

  4. Energieversorgung

    Ein paar Aspekte aus der Elektizitätslehre: Elektronen strömen in einem Stromkreis; die elektrische Messgröße dazu ist die Stromstärke I gemessen in Ampere. Dabei transportieren sie elektrische Energie von einer Quelle elektrischer Energie zu einem „Verbraucher”, der die elektrische Energie in eine andere Energieform umwandelt. Messgröße für die transportierte Energiemenge pro Elektron ist die elektrische Spannung, die in Volt gemessen wird.

    Die beiden Grundschaltungen, Reihenschaltung und Parallelschaltung, sollten bekannt sein, besonders die Parallelschaltung wegen ihrer Verwendung in der Haushaltselektrik.

    Das Übrige ist wie bei der Kernenergie hoffentlich noch präsent. Daher diese Themenübersicht:

    • Stromkreis
    • Elektrische Größen: Stromstärke, Spannung, Widerstand, Leistung
    • Schaltungen
    • Haushaltselektrik, elektrische Versorgung, Stromrechnung
    • Elektromagnetische Induktion
    • Generator, Wechselstrom, Kraftwerke
    • Transformator und Leitungsnetze
    • Fossile und regenerative Energiequellen, Energiespeicher
    • Energieentwertung, Wirkungsgrad
    • Treibhauseffekt, Klimawandel