Physik ganz smart Die Gesetze der Welt mit dem Smartphone entdecken
Buch

Im vorliegenden Buch werden rund 50 physikalische Experimente vorgestellt, in denen Smartphones oder Tablet-Computer zur Messwerterfassung genutzt werden. Die Autoren decken zahlreiche Themenfelder der Physik ab: Kinematik und Dynamik, Hydrostatik und -Dynamik, Mechanische Schwingungen und Wellen, Akustik, Elektrodynamik und Radioaktivität. Leserinnen und Leser untersuchen beispielsweise mit den Beschleunigungssensoren des Smartphones den freien Fall, messen die Flügelschlagfrequenz von Insekten, bestimmen die Klopfspecht-Art mithilfe ihrer Akustik und untersuchen, wie stark unterschiedliche Materialien radioaktive Strahlung abschirmen. Für jedes Experiment wird der theoretische Hintergrund, die Versuchsdurchführung und -Auswertung besprochen. Eine Aufstellung der genutzten Apps, einschließlich Bezugsquellen und Hinweise zu anfallenden Kosten, ist am Ende des Buches aufgelistet.
Alle vorgestellten Experimente sind bewusst als Einzelbeiträge verfasst und können somit unabhän
gig voneinander gelesen und erprobt werden. Dadurch ist man nicht an die vorgegebene Reihenfolge gebunden und kann sich beim Durcharbeiten des Buches allein von den persönlichen Interessen leiten lassen.

Das Buch richtet sich an alle Dozierenden des Fachs Physik, Studierende des Lehramts, Referendarinnen und Referendare, ausgebildete Lehrerinnen und Lehrer und hilft bei der Unterrichtsgestaltung, Ideenfindung und letztendlich Einbindung moderner Medien im Physikunterricht.

Inhalt:

1 Smartphone und Tablet-PC als mobiles Mini-Labor
Jochen Kuhn und Patrik Vogt
1.1 Ausgangspunkte und Grundgedanken
1.2 Mobile Mini-Labore zum Lehren und Lernen
1.3 Wieso mit mobilen Kommunikationsmedien lernen?
Literatur

2 Kinematik und Dynamik
Patrik Vogt, Sebastian Becker, Pascal Klein, Stefan Küchemann,
Jochen Kuhn, Oliver Schwarz und Michael Thees
2.1 Auf Geschwindigkeit und Beschleunigung kommt es an
2.1.1 Beschleunigungen im Alltag
2.1.2 Wie schnell sind geschlagene und geschossene Bälle?
2.1.3 Geschwindigkeitsbestimmung beim ICE
2.2 Vorsicht beim freien Fall
2.2.1 Smartphones im freien Fall
2.2.2 Die Fallzeit hören
2.2.3 Wenn die Luft reibt
2.2.4 Stahlkugeln und Fallschirmspringer
2.3 Rund im Kreis herum.
2.3.1 Weiter und schneller im Kreis herum
2.3.2 Türeschlagen mal anders
2.3.3 Kreisbewegung bei Kurven- und Kreiselfahrt
2.3.4 Mit GPS auf den Weg: Warum der Tachometer immer zu viel anzeigt
2.4 Elastisch und unelastisch Stoßen
2.4.1 Zwei stoßende Wagen
2.4.2 Springende Flummis
2.4.3 Der magnetische Linearbeschleuniger
Literatur

3 Hydrostatik und Hydrodynamik
Patrik Vogt, Lutz Kasper und Pascal Klein
3.1 Wie ändert sich der Luftdruck mit der Höhe?
3.2 Das Smartphone in der Taucherglocke
3.3 Wie windschnittig ist ein Fahrzeug?
3.4 Wenn's flüssig wird: Physik am Wasserhahn
Literatur

4 Mechanische Schwingungen und Wellen
Jochen Kuhn, Sebastian Becker, Nils Cullmann, Stefan Küchemann,
Eva Rexigel und Michael Thees
4.1 Mathematisches Pendel
4.2 Federpendel
4.3 Gekoppelte Pendel - Kopplungzweier Torsionspende
4.4 Gedämpfte harmonischeSchwingungen - Federpendel in Wasser
Literatur

5 Akustik
Patrik Vogt, Michael Hirth, Lutz Kasper, Pascal Klein,
Stefan Küchemann und Jochen Kuhn
5.1 Schall steht und bewegt sich
5.1.1 Schallarten
5.1.2 Schallgeschwindigkeit und Reflexion
5.1.3 Akustik der Boomwhackers: Experimentelle Erschließung der Mündungskorrektur
5.1.4 Bestimmung der Schallgeschwindigkeit mit Abflussrohren
5.1.5 Korkenziehen und Schallgeschwindigkeit
5.1.6 Resonanz im Weinglas
5.1.7 Bestimmung der Schallgeschwindigkeit verschiedener Gase mit einer Pfeife
5.1.8 Schall durch Metall
5.1.9 Bestimmung der Schallgeschwindigkeit mit Messschieber und Glockenspiel
5.1.10 Frequenzabhängigkeit der Hörschwelle - ein Analogieexperiment
5.2 Akustische Schwebung
5.3 Doppler-Effekt
5.3.1 Der Frequenz auf der Spur
5.3.2 Doppler-Effekt und Erdbeschleunigung
5.4 Klänge in Natur und Alltag
5.4.1 Flügelschlagfrequenzen von Insekten
5.4.2 Akustische Artbestimmung bei Klopfspechten
5.4.3 Was gibt Musikinstrumentenihren Klang?
5.4.4 Konsonanz und Dissonanz
5.4.5 Der Klang von Kirchenglocken
Literatur

6 Von Licht über Magnetfeld bis zur Radioaktivität
Patrik Vogt, Pascal Klein, Sebastian Gröber und Michael Thees
6.1 Einsicht unmöglich
6.2 Wie weit reicht das Licht?
6.3 Darstellung von Beugungsbildem mit einer Fernbedienung
6.4 Über das Magnetfeld
6.5 Wie kann die Energie radioaktiver Strahlung gemessen werden?
6.6 Wie kann radioaktive Strahlung abschirmt werden?
6.7 Wie lange strahlt radioaktive Strahlung?
6.8 Wie nimmt radioaktive Strahlung mit dem Abstand von einer Strahlenquelle ab?
Literatur

7 Übersicht der verwendeten Apps
Jochen Kuhn und Patrik Vogt
Stichwortverzeichnis


Dieses Medium ist verfügbar. Es kann vorgemerkt oder direkt vor Ort ausgeliehen werden.

Weiterführende Informationen


Personen: Kuhn, Jochen Vogt, Patrik

Standort: Bibl. Schrank

Leseror. Aufstellung: Physik Didaktik

Schlagwörter: Physik Experiment Handy

Interessenkreis: Physik Experimente

Physik ganz smart : Die Gesetze der Welt mit dem Smartphone entdecken / Jochen Kuhn; Patrik Vogt. - 1. Auflage. - Berlin : Springer Spektrum, 2019. - 202 Seiten : Illustrationen; Grafiken; Fotografien (teilweise farbig) ; 23,5 x 15,5 cm
ISBN 978-3-662-59265-6 Broschur : 32,99 EUR

Zugangsnummer: 2022/0121 - Barcode: 2-6185127-4-00019975-9
Allgemeines, Gesamtdarstellungen, Darstellungen mehrerer Teilgebiete, Nachschlagewerke, Experimentierbücher, Geschichte der Physik einschl. Leben und Werk von Physikern - Signatur: Physik; Didaktik - Buch