Angestrebte
Kompetenzen im Inhaltsfeld „Relativität von Raum und Zeit“
im Grundkurs der Stufen Q1 und Q2
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Relativität der Zeit
- Ich kann das Michelson-Morley-Experiment als ein
Indiz für die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
interpretieren.
- Ich kann mit der Lichtuhr grundlegende Prinzipien
der speziellen Relativitätstheorie anschaulich
erklären und die Formel für die Zeitdilatation
quantitativ ermitteln.
- Ich kann den Myonenzerfall in der Erdatmosphäre als
experimentellen Beleg für die von der
Relativitätstheorie vorhergesagte Zeitdilatation
qualitativ erklären.
- Ich kann die relativistische Längenkontraktion über
eine Plausibiliätsbetrachtung erklären.
- Ich kann mit der Lichtgeschwindigkeit als Obergrenze
für Geschwindigkeiten von Objekten begründen, dass
eine additive Überlagerung von Geschwindigkeiten nur
für „kleine“ Geschwindigkeiten gilt.
- Ich kann die Bedeutung der Konstanz der
Lichtgeschwindigkeit als Ausgangspunkt für die
Entwicklung der speziellen Relativitätstheorie
erläutern.
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„Schnelle“ Ladungsträger in E- und B-Feldern
- Ich kann die Funktionsweise eines Zyklotrons
erläutern.
- Ich weiß, dass Ladungsträger aufgrund von
relativistischen Effekten nicht grenzenlos
beschleunigt werden können.
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Ruhemasse und dynamische Masse
- Ich kann die Energie-Masse-Äquivalenz erläutern.
- Ich kenne die Bedeutung der Beziehung E =
mc² für die Kernspaltung und Kernfusion.
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Gegenwärtige Bedingung von Raum und Zeit
- Ich kenne die Bedeutung von Schlüsselexperimenten
bei physikalischen Paradigmenwechseln und kann diese
unter Berücksichtigung der Relativitätstheorie
diskutieren.
- Ich kann Konsequenzen der relativistischen Einflüsse
auf Raum und Zeit anhand anschaulicher und einfacher
Abbildungen beschreiben.
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