Mechanik

Hier lernst Du die Gesetze der Bewegung der Körper (z.B. Teilchen, Autos, Planeten) unter dem Einfluss physikalischer Kräfte. Beherrsche die Macht den zukünftigen Aufenthaltsort und Zustand dieser Körper vorherzusagen - ganz egal ob der Körper teilchen- oder wellenartig ist.
Kurs Level 3
Minkowski-Diagramm: Lichtartiges, zeitartiges & raumartiges Ereignis

Hier lernst die Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie, wie Zeitdilatation und Längenkontraktion und ihre Veranschaulichung in einem Raumzeit-Diagramm.

Kurs Level 2
Kinetische Energie - Raumschiff fliegt mit einer Geschwindigkeit

Hier lernst du die Grundkonzepte der klassischen Mechanik (Energie, Kraft, Impuls...) und testest dein Wissen mit Übungsaufgaben (+ Lösungen).

Lektion Level 2

Wellenzahl

Amplitude und Wellenlänge einer Welle

Hier lernst Du, wie Wellenzahl definiert ist, wie sie berechnet und anschaulich erklärt werden kann und wie sie sich von der Frequenz unterscheidet.

Lektion Level 3

Minkowski-Diagramm: so veranschaulichst Du Relativitätstheorie

Minkowski-Diagramm: Sieben Weltlinien

Hier lernst Du alles über Minkowski-Diagramme kennen, mit denen die spezielle Relativitätstheorie (z.B. Längenkontraktion, Zeitdilatation) veranschaulicht wird.

Videos

[Alle Videos]
Video Level 2

Huygens-Prinzip in 6 Minuten einfach erklärt!

Huygens-Prinzip

In diesem Video lernst Du, wie sich die Ausbreitung von Wellen (z.B. Licht, Wasser etc.) mit dem Huygens-Prinzip erklärt werden kann. Dies wird wichtig sein, um das Interferenzmuster beim klassischen Doppelspaltexperiment zu verstehen.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [01:50] Was besagt das Huygenssche Prinzip?
  2. ⏲ [02:33] Beugung am Doppelspalt
  3. ⏲ [03:31] Reflexion
  4. ⏲ [04:43] Brechung
Video Level 2

Interferenz von Wellen in 8 Minuten einfach erklärt!

Interferenz

Hier wird die Interferenz von Wellen erklärt; wie z.B. Wellen richtig addiert werden und welche Bedingungen für konstruktive und destruktive Interferenz gelten.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:10] Allgemeines zur Interferenz
  2. ⏲ [01:29] Konstruktive Interferenz
  3. ⏲ [04:11] Destruktive Interferenz
  4. ⏲ [05:29] Partielle Interferenz & Anwendungen
Video Level 3

Minkowski-Diagramm in 25 Minuten komplett verstehen!

Minkowski-Diagramm

In diesem Video lernst Du den Aufbau des Minkowski-Diagramms und wie Du die Zeitdilatation, Längenkontraktion aus der SRT veranschaulichen kannst.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:13] Grundlegender Aufbau - also was sind Weltlinien, Ereignisse, etc.
  2. ⏲ [01:19] Weltlinien von Photonen - die eine Winkelhalbierende im Minkowski-Diagramm darstellen
  3. ⏲ [02:43] Geschwindigkeitsaddition in der SRT - an einem Beispiel lernst Du, dass in der speziellen Relativitätstheorie Geschwindigkeiten nicht einfach addiert werden...
  4. ⏲ [03:40] Gebogene & gerade Weltlinien - hier lernst Du, was beschleunigte Teilchen im Minkowski-Diagramm darstellen und über die Lichtweltlinien
  5. ⏲ [04:25] Weltlinien der Gleichortigkeit & Gleichzeitigkeit
  6. ⏲ [05:15] Weltflächen - für ausgedehnte Objekte
  7. ⏲ [06:08] Ausrichtung der Achsen eines bewegten Systems - denn sie unterscheidet sich von den Achsen des Ruhebeobachters!
  8. ⏲ [08:55] Relativität der Gleichzeitigkeit & Gleichortigkeit - jeder Beobachter nimmt sie unterschiedlich wahr.
  9. ⏲ [09:45] Winkel zwischen Orts-und Zeitachsen
  10. ⏲ [10:37] Hyperbel für die Skalierung der bewegten Zeitachse - mit einer Einheitshyperbel wird "1 Zeiteinheit" für den bewegten Beobachter konstruiert.
  11. ⏲ [12:21] Hyperbel für die Skalierung der bewegten Ortsachse - mit einer Einheitshyperbel wird "1 Längeneinheit" für den bewegten Beobachter konstruiert.
  12. ⏲ [13:17] Zeitdilatation aus Sicht des ruhenden Systems
  13. ⏲ [14:57] Zeitdilatation aus Sicht des bewegten Systems
  14. ⏲ [16:07] Längenkontraktion aus Sicht des bewegten Systems
  15. ⏲ [17:55] Längenkontraktion aus Sicht des ruhenden Systems
  16. ⏲ [18:33] Lorentztransformation graphisch
  17. ⏲ [18:58] Zweidimensionale Bewegung
  18. ⏲ [19:30] Lichtkegel
  19. ⏲ [21:02] Raumartige Ereignisse
  20. ⏲ [21:56] Zeitartige Ereignisse
  21. ⏲ [22:40] Lichtartige Ereignisse
  22. ⏲ [23:40] Zeitliche Reihenfolge der Ereignisse
Video Level 3

Energieerhaltungssatz im Gravitationsfeld in 25 Minuten komplett verstehen!

Energieerhaltungssatz

Hier lernst Du, was Energieerhaltungssatz bzw. Energieerhaltung aussagt. Also wie die Energie zeitlich erhalten bleibt.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [0:43] Geschichte der Energieerhaltung
  2. ⏲ [6:44] Kraftfeld & Arbeit
  3. ⏲ [10:55] Potentielle Energie & kinetische Energie
  4. ⏲ [15:36] Beweis: Energieerhaltungssatz
  5. ⏲ [19:57] Beispiele zur Energieerhaltung - Freier Fall , Schiefe Ebene, Fadenpendel, Loopingbahn
Video Level 2

Akustische Schwebung in 7 Minuten einfach erklärt!

Akustische Schwebung

Hier lernst Du akustische Schwebung kennen und wie Du Einhüllende und Schwebungsfrequenz berechnen kannst. Schwebung ist ein Phänomen aus der Akustik.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:26] Was ist eine akustische Schwebung?
  2. ⏲ [00:39] Konstruktive & destruktive Interferenz
  3. ⏲ [01:52] Schwebung LIVE
  4. ⏲ [03:52] Einhüllende Frequenz, Schwebungsfrequenz
  5. ⏲ [05:37] Beispielaufgabe

Argumentationen

[Alle Argumentationen]
Herleitung Level 2

Zentraler elastischer Stoß

Zentraler elastischer Stoß gleicher Massen

Herleitung der Geschwindigkeit-Formel für den elastischen zentralen Stoß zweier unterschiedlicher Massen mittels Impuls- und Energieerhaltung.

Herleitung Level 2

Zentripetalbeschleunigung / Zentripetalkraft

Ein Körper an zwei verschiedenen Punkten der Kreisbahn

Herleitung der Zentripetalbeschleunigung (Radialbeschleunigung) bei einer gleichförmigen Kreisbewegung. Anschließend wird sie mit der Zentripetalkraft in Zusammenhang gebracht.

Herleitung Level 2

Längenkontraktion

Längenkontraktion: Strecke aus Sicht der Erde und des Raumschiffs

Hier leitest Du ein Phänomen der SRT her, nämlich "Längenkontraktion", welche besagt, dass Längen in Bewegungsrichtung verkürzt sind.

Quests

[Alle Quests]
Quest mit Lösung Level 4

Hier übst Du den Lagrange-Formalismus, in dem Du damit Differentialgleichungen für das Schwingen einer Peitsche aufstellst. Lösungen vorhanden!

Quest mit Lösung Level 3

Hier übst Du anhand einer Aufgabe (mit Lösung) die Phänomene der SRT, hier: relativistische Massenzunahme eines Teilchens, welches nach einem Stoß entstand.

Quest mit Lösung Level 2

In dieser Aufgabe (mit Lösung) berechnest Du die Arbeit, die man verrichten muss, um die Kalorien einer Limonade abzubauen.

Illustrationen

[Alle Illustrationen]
Hebelgesetz an einer Wippe
Hebelgesetz an einer Wippe
Hooke-Gesetz - Auslenkung der Feder + Rückstellkraft
Hooke-Gesetz - Auslenkung der Feder + Rückstellkraft
Corioliskraft - Ablenkung des Flugzeugs nach Osten
Corioliskraft - Ablenkung des Flugzeugs nach Osten
Destruktive Interferenz - Superposition zweier Sinuswellen
Destruktive Interferenz zweier Sinuswellen
Konstruktive Interferenz zweier Sinuswellen
Konstruktive Interferenz: zwei Sinuswellen
Zentraler elastischer Stoß zwischen leichter und schwerer ruhender Kugel
Zentraler elastischer Stoß zwischen leichter und schwerer ruhender Kugel
Zentraler elastischer Stoß zwischen schwerem und leichten ruhenden Körper
Zentraler elastischer Stoß zwischen schwerer und leichter ruhender Kugel
Gleitreibungskraft wirkt auf einen Stein
Gleitreibungskraft wirkt auf einen Stein
Zentraler elastischer Stoß gleicher Massen
Zentraler elastischer Stoß gleicher Massen
Zwei Koordinatensysteme bewegen sich relativ zueinander
Zwei Inertialsysteme bewegen sich relativ zueinander