Dynamik - Ursachen der Bewegung - 5 ausgewählte Experimente zum Thema Mechanik

Studienarbeit aus dem Jahr 2011 im Fachbereich Physik - Mechanik, Note: 1,7, Technische Universität Dresden (Institut für Physik), Veranstaltung: Physikalische Schulexperimente I, Sprache: Deutsch, Abstract: 'Die Welt - und alles auf ihr - bewegt sich.'1 Mit diesen Worten wird in Halliday Physik die Thematik der Dynamik eingeführt. Horst Kuchling geht dieses Thema etwas direkter an und schreibt: 'Die Dynamik behandelt die Kräfte als Ursache von Bewegungsabläufen. Dabei ist zu unterscheiden zwischen ? Dynamik der Translation oder Dynamik des Massepunkts und ? Dynamik der Rotation oder Dynamik des starren Körpers.'2 Etwas weniger philosophisch, aber schon relativ präzise. Hier wird bereits eine Kategorisierung vorgenommen. Was auf jeden Fall zu sehen ist: Die Dynamik begegnet den Menschen jederzeit und überall auf unserem Planeten, da Bewegungen (von Körpern/Massen oder wie im Unterricht oft angenommen: Massepunkten) und Kräfte ständig und ununterbrochen stattfinden und wechselwirken. Auch, und gerade deshalb, spielt sie in der Schule eine so wesentliche Rolle und bildet mittlerweile im schulischen Unterricht einen der zentralen Themenblöcke in der Mechanik. Dies war nicht seit jeher so, da die Statik bis vor wenigen Jahrzehnten noch als Einstieg in die Mechanik genutzt wurde, doch inzwischen hat diese 'an Bedeutung und Umfang verloren [und] es dominieren die eindimensionale Kinematik und eine erste, vorwiegend qualitative Weiterführung in die Dynamik, in der bei den quantitativen Betrachtungen die Beschleunigung (eindimensional) durch die Verwendung in der Newtonschen Bewegungsgleichung F = m a eine wichtige Rolle spielt.'3 So gelangt zum Beispiel Wiesner zu dem Fazit, dass der Dynamik eine Wichtigkeit von zentraler Bedeutung im Physikunterricht der Mittelstufe zu kommt. Da sich die Schüler4 zu diesem Zeitpunkt vor allem mit den makroskopischen Phänomenen der Physik beschäftigen, ist die Anwendbarkeit der (Newtonschen) Mechanik (und somit auch Dynamik) zu nahezu jedem Zeitpunkt möglich und somit auch das Experimentieren mit dieser. Und genau darum soll es in diesem Beleg gehen, um das Experimentieren. Wie auch Diehl feststellt, gibt es in der Physik zahlreiche Schwierigkeiten, vor allem für die Schüler. Einer der häufigsten Fehler sei es, die Physik darauf zu reduzieren eine Formel für gegebene Größen zu suchen, die jeweiligen Werte einzusetzen und die Physik dann lediglich auf ihre Mathematik zu reduzieren, nämlich der Kontrolle, ob korrekt gerechnet wurde.5 Durch das Experimentieren jedoch wird die Physik greifbar, verständlich und in der überwiegenden Zahl der Fälle auch durchdringbar.