Was ist eigentlich Physik?

Physik ist nichts weniger als ein Versuch die Welt zu erklären, die uns umgibt.

Das Wichtigste für die Physik ist die Imagination: wie man geistige Bilder beschwört, wie man das Unwesentliche vom Wesentlichen trennt und wie man zum Kern eines Problems vordringt, wie man Fragen stellt. Ein Problem in der Physik wird erst dann wirklich verstanden, wenn man die Antwort intuitiv errät. Um die Natur beschreiben zu können, benutzen wir die Sprache der Mathematik.

Im Physikunterricht lernen Sie die grundlegenden Theorien, die das Gedankengebäude der Physik tragen, kennen:

• die Mechanik mit ihrem Teilgebiet der Akustik,
• die Wärmelehre (Thermodynamik),
• die Elektrizitätslehre (Elektrodynamik) und Optik,
• die Teilchenphysik (Atom- und Kernphysik), sowie
• die Grundzüge der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie.

Durch eigenes Experimentieren lernen Sie genau zu beobachten, physikalische Phänomene zu beschreiben, die gewonnen Daten auszuwerten und mithilfe von physikalischen Konzepten und Modellen zu erklären.

Exkursionen und Projekte zu verschiedenen Themen ergänzen den Unterricht.

Herzlich willkommen in der Welt der Physik!

(Eveline Kolatschek)

Nobelpreisträger erwartet man normalerweise nicht in einer Schule anzutreffen. Unsere Freude war groß, als dies am Freitag, 13. Mai, für knapp 30 Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufen unseres beruflichen Gymnasiums Realität werden durfte.

Am Freitag den 13. kam ganz besonderer Besuch an unsere Schule. Klaus von Klitzing, der 1985 die höchstmögliche Auszeichnung seines Faches  - den Nobelpreis für Physik – erhielt, und der nun unsere Oberstufe mit seinem Vortrag in kleinem Rahmen begeisterte und anschließend sogar mit uns Schülern ins Gespräch kam. Dabei ging er weit über die rein inhaltliche Ebene hinaus. Er sprach mit uns über weit mehr als nur seinen Erfolg, den er in der Nacht auf den 5. Februar 1980 bei dem Versuch, den Hall-Versuch zu quantisieren, unerwartet hatte. Er erzählte von seinem Leben als Nobelpreisträger und zog uns alle ausnahmelos mit seiner sympathischen Art, sowie der Begeisterung und Leidenschaft für sein Fach, in seinen Bann. So erfuhren wir was für eine faszinierende Persönlichkeit Klaus von Klitzing ist und ließen uns mitreißen.

Auf der einen Seite lernten wir die Revolutionäre der Metrologie - der Wissenschaft vom Messen - kennen und wie die Klitzing- bzw. die Josephsonkonstante zur Revolutionierung unserer Basiseinheiten beitrug.  Auf der anderen Seite wurde deutlich, welche große Verantwortung solch ein Preis mit sich bringt. Wir hatten keine Ahnung davon, dass Nobelpreisträger in die päpstliche Akademie der Wissenschaften berufen werden können. Oder dass sich das "National Academies Committee on Human Rights" regelmäßig an Nobelpreisträger wendet mit der Bitte sich für inhaftierte Wissenschaftler einzusetzen.

Herr von Klitzing sprach mit uns über Gott und die Welt. Er berichtete von den Erfahrungen, die er auf seinen Reisen gemacht hat, von den Menschen mit ihren verschiedenen Kulturen. Er legte uns nahe, selbst auf Reisen zu gehen, um unseren Horizont zu erweitern und eine neue Sichtweise auf die Welt zu erlangen. Wer so seinen Blick für das große Ganze schärfe, würde die wahre Bedeutung von arm und reich erkennen und schätzen lernen, wie gut es uns hier und heute geht.

Er kam auch auf Ängste zu sprechen, die mit so einer hohen Auszeichnung verbunden seien.  Wenn man ganz oben angekommen ist, gäbe es nur einen Weg und der führe nach unten. Um die Gefahr des Abstürzens zu vermeiden, hatte er sich damals vorgenommen, sich nicht von der Außenwelt verbiegen zu lassen und wenn er damit leben müsse, das Beste daraus zu machen.

Herr von Klitzing bestärkte uns darin, unserer Leidenschaft zu folgen; wenn der Wille groß genug sei und wir wirklich mit Leib und Seele für etwas brennten, könnten wir einiges erreichen.

Er appellierte auch daran, uns unserer Verantwortung als Schüler zu stellen. Schüler könnten auch etwas bewirken, wie die Fridays for Future Demonstrationen gezeigt haben.

Dieser Vormittag mit Klaus von Klitzing war eine große Bereicherung und so ist es sicher, dass Herr von Klitzing einigen von uns viele Jahre als Vorbild im Gedächtnis bleiben wird.

(Annika Speiser)

Im Rahmen der Unterrichtsreihe zu beschleunigten Bewegungen hat die Eingangsklasse E2 das physikalische Verhalten des Autos ihres Fachlehrers untersucht.

Nachdem die Trägheit des PKW mit einer Masse von ca. 900 kg auf dem unteren Parkplatz (ebene Fläche) beim Anschieben und beim Abbremsen mit einem Seil erlebt wurde, ging es nun auf den oberen Parkplatz, der eine schiefe Ebene mit konstanter Neigung darstellt und deshalb bestens geeignet ist, um eine Bewegung mit einer gleichmäßigen Beschleunigung darzustellen.

Der Wagen rollt im Leerlauf und aus der Ruhe los. Ein Starter sorgt für die Synchronizität der Stoppuhren (Handys). Mehrere Personen messen an einem Punkt; über Mittelwerte entsteht die nötige Genauigkeit. Somit konnte ein gutes Zeit-Weg- Diagramm erstellt werden, aus dem man die Beschleunigung beim Bergabrollen von ca. 0,30 m/s^2 bestimmen kann. Das bedeutet, dass der Wagen pro Sekunde um ca. 1 km/h schneller wird. Bei einer Endgeschwindigkeit von ca. 17 km/h konnte der Wagen mit einer Vollbremsung vor der Mauer gestoppt werden.

Schwieriger und damit spannend wurde die Zeitmessung bei der näherungsweisen Bestimmung der Momentangeschwindigkeiten. Ohne Lichtschranken muss man dafür die Zeit von Hand bestimmen, in der der Wagen an einem 1 m langem Maßstab vorbeifährt. Das ist zu ungenau! Eine Schülerin hatte die Lösung für dieses Problem: Neben den Maßstab wurde, wie im Foto zu erkennen, ein Handy mit laufender Stoppuhr gelegt und dann gefilmt. In der Zeitlupe kann die Zeit, die der Wagen an dem Maßstab vorbeifährt, problemlos und genau bestimmt werden. Dadurch konnte ein sauberes Zeit-Geschwindigkeit-Diagramm erstellt werden und der Wert für die Beschleunigung aus dem ersten Experiment bestätigt bzw. präzisiert werden.

(Ulrich Scheja)