Physik

Auf dieser Internetseite möchten wir Ihnen ein paar kurze Einblicke ("Highlights") in das Fach Physik am Platen-Gymnasium geben.

Viel Spaß beim Durchlesen!

Enrichment Mechatronik

Das elektronische Sparschwein zeigt auf dem Display an, was in ihm steckt.

Alle Teilnehmer bastelten sich kurz vor Weihnachten einen Adventskranz mit Internetzeit und LED-Lichteffekten zum Mit-nach-Hause-Nehmen.

In der Zeit des Distanzunterrichts bekamen alle einen Bausatz per Post.

Sie konnten sich daraus eine Modell-Ampel zusammenbauen und sie dann selber programmieren.

W-Seminar 19/21 „Mikrosysteme erobern den Alltag“

vollautomatischer Münzgeldwechsler gegen kleine einbehaltene Gebühr

Nachschürwächter für Holzöfen, der rechtzeitig aufs Smartphone alarmiert

Internetfähige Türklingel mit Nachricht aufs Smartphone und auf PC inklusive Logging

ausgewählte Versuche mit einem modernen Lidar-Entfernungsmesser

LED-Matrix mit informativer Laufschrift und dekorativen Mustern

Smarte Alarmanlage über Distanzmessung (Lidar) mit Smartphone-Benachrichtigung und Logging

Süßigkeitenautomat - lagert platzsparend und diszipliniert den Verwender

Smartes Türschloss mit Logging auf Basis eines Raspberry Pis

Bau eines Smart Mirrors mit einem Raspberry Pi samt Ambiente-Beleuchtung

Smarte Katzenklappe mit Smartphone-Bedienung, Logging und Verhaltensanalyse

Ein etwas anderer Wecker - Musik und Licht-An nach Internetzeit aus der Chipsdose

LED-Beleuchtung des Kleiderschrankes passend zum Wetterbericht

Steuerung eines LED-Bands mit einem Smartphone, datenschutzkonform mit lokaler Cloud

"Verrückter" Barkeeper - sieht Glas auf Arbeitsplatte und befüllt es aus der Ferne

Entwicklung einer 16-Kanal(!)-Hobbygewächshausbewässerungsanlage

P-Seminar in Kooperation mit der Firma Bosch (seit 2012)

Tätigkeiten im Rahmen der Zusammenarbeit:

Leiterplatten mit Bauteilen bestücken und löten, Lötübung: Hot Frog
Messübungen mit analogen und digitalen Messgeräten
Untersuchung von elektrischen und elektronischen Bauteilen, Kenn- und Grenzwerte der verschiedenen Bauteilen messen
Messungen mit dem Oszilloskop, Kennlinien von elektronischen Bauteilen
Bau und Inbetriebnahme eines Roboters (PRO‑BOT 128)
Werkserkundung der Firma Bosch
Berufs- und Studienorientierung

Kreisfahrt des Roboters PRO-BOT 128

Projekttag „Heißer Draht“

In diesem Projekt durften sich die Schüler aus vorbereiteten Bausätzen durch Löten, Kleben, Bohren usw. ein Geschicklichkeitsspiel bauen: Der Draht muss ohne Berührung nachgefahren werden.

Der Mikroprozessor wird eingelötet. Später werden ihn die Teilnehmer in Gruppen (Spielverlauf, Lichteffekte, Sounds) programmieren.

Der heiße Draht wird eingebaut.

Natürlich durfte sich jeder im Anschluss sein Geduldsspiel mit nach Hause nehmen.

Projekttag „Mausefallenauto“

Aus Holzteilen, Nägeln, Ösenschrauben, Bierdeckeln und natürlich einer Mausefalle als Antrieb wurden Rennautos gebaut.

Das Chassis wird genagelt.

Am Ende war ein imposanter Fuhrpark entstanden.

Für die längste Fahrtstrecke, die höchste Geschwindigkeit und das beste Design gab Preise und Urkunden.

Wahlkurs Robotik

Kuscheltiergreifer, der sich erst abseilt, dann zupackt.

Maschine, die Steine nach deren Farbe sortiert.

Monowheel mit Smartphone-Steuerung, das über Gewichtsverlagerung lenkbar ist.

automatisierter Elevator

Projekttage 2018: „Bau und Erprobung einer Wasser-Luft-Rakete“

Hintergrundwissen allemal nützlich. Das Verhältnis von Luft und Wasser kann erprobt werden. Für große Flughöhen günstig ist ein Volumenverhältnis von ca. 7 : 3.

Die Schüler*innen bauen jeweils ihre eigene Rakete. Die drei oder vier Heckflügel und die Raketenspitze werden aus Moosgummi ausgeschnitten, auf eine PET Flasche geklebt und mit reichlich Klebeband fixiert. Die Kegelspitze erhält zur Stabilisierung der Flugbahn ein eingepacktes Zusatzgewicht. Die Erprobung erfolgt im freien Gelände. Bei einem Luftdruck von ca. 8 bar werden durchschnittliche Flughöhen von ca. 50 m erreicht. Die Qualität der Bauweise spielt dabei auch eine Rolle. Lehrerhinweis: Die Schüler*innen gehen gern an ihre Grenzen und erhöhen (heimlich) den Druck! Mit den Bewegungsgleichungen und dem Impulserhaltungssatz sowie Filmaufnahmen lässt sich die Flugkurve analysieren. Das hat die Klasse 10a sehr erfolgreich beim VDI-Wettbewerb 2016 an der Hochschule Ansbach praktiziert. Bei den Projekttagen 2018 stand aber eindeutig die Freude am Basteln und die Erprobung der Raketen im Vordergrund.

Der Bau der Abschussrampe erfordert Zeit. Kreativität ist gefragt. Die beiden Bilder zeigen zwei bereits fertige Modelle und lassen wichtige Bauteile im Ansatz erkennen.

Unsere Physiksäle

Großer Physik-Lehrsaal (C15)

Kleiner Physik-Lehrsaal (C13)

Physik-Übungssaal (C12)

Teilgebiete der Physik

Optik (Lehre vom Licht)

Die Optik beschäftigt sich mit der Ausbreitung des Lichtes, der Reflexion und der Brechung, der Bildentstehung an Spiegeln und Linsen, optischen Geräten, der Entstehung von Farben und den Gesetzen der Farbmischung sowie der Frage, was Licht eigentlich ist.

Elektrizität und Magnetismus

Die Elektrizität umfasst viele aus dem Alltag bekannte Phänomene wie Blitze und elektrischer Strom. Der Magnetismus beleuchtet die damit verbundene Kraftwirkung.

Mechanik

Die Mechanik beschäftigt sich mit Grundeigenschaften von Körpern und Stoffen (Volumen, Masse, Dichte), mit dem Aufbau von Stoffen, mit der Bewegung von Körpern sowie mit Kräften und deren Wirkungen. Zur Mechanik gehören auch die mechanischen Schwingungen und Wellen sowie die Lehre vom Schall, die Akustik.

Wärmelehre

Die Wärmelehre (Thermodynamik) beschäftigt sich mit der Temperatur von Körpern, der Zufuhr und Abgabe von Wärme und den damit verbundenen Temperatur- und Volumenänderungen, den Aggregatzuständen und ihren Änderungen, der Wärmeübertragung und den Wärmekraftmaschinen (Verbrennungsmotoren, Turbinen, Dampfmaschinen). Sie behandelt alle Vorgänge, in denen Wärmeenergie eine Rolle spielt.

Atom- und Kernphysik

Der elementare Aufbau der Materie ist das Arbeitsgebiet der Atom- und Kernphysik. Erstere befasst sich mit dem Bau der Atomhülle und den Vorgängen darin, Letztere mit den Atomkernen und den Elementarteilchen selbst.