Physik – eine Naturwissenschaft

Auf dieser Seite werden die Grundzüge des naturwissenschaftlichen Arbeitens und die Bedeutung des Experiments zur Erkenntnisgewinnung besprochen und dargestellt.

Arbeitsmittel

Der Alltag bringt viele Fragen

Am Anfang steht das Fragen. Wer nicht einfach alles als sicher und gegeben ansieht, für den eröffnen sich viele Fragen. Das Fragen und das Hinterfragen von Naturerscheinungen ist eine wichtige und gute menschliche Eigenschaft. Es ist die Grundvoraussetzung für das naturwissenschaftliche Arbeiten und für die Gewinnung von neuen Erkenntnissen. Frage also ruhig oft und immer wieder: „Warum ist das eigentlich so?“

Wenn du mit wachen Sinnen durch jeden Tag gehst, fallen dir bestimmt viele Fragen ein, auf die du Antworten finden möchtest.

Durch Experimente erhält man Erkenntnis

Um Fragen beantworten zu können, macht man in der Physik Experimente.

Als der berühmte Physiker Galileo Galilei eines Tages im Dom zu Pisa (Italien) war, soll er beobachtet haben, dass ein Leuchter hin und herschwingt und dabei soll er sich angeblich gedacht haben: „Wovon hängt die Dauer einer Hin-und-Her-Schwingung ab?“ Die Antwort auf diese Frage kannst du selbst leicht finden, wenn du den Pendelversuch durchführst.

Pendelversuch

Versuche, herauszufinden, wovon die Schwingungsdauer eines Pendels abhängt! Miss jeweils die Zeit für eine ganze Hin- und Her-Schwingung! Angegeben sind die Werte für Auslenkung, Masse und Pendellänge. Ändere pro Messung nur einen dieser Werte! Du kannst den Kübel nach oben und unten und nach links und rechts ziehen. Starte den Versuch mit dem roten Knopf. Sobald der Kübel wieder den Messpunkt erreicht, drücke den roten Knopf noch einmal.

Die Physik beschreibt Naturvorgänge

Physiker*innen beobachten Naturvorgänge, wollen Gesetzmäßigkeiten finden und Voraussagen machen. Wie Physiker*innen arbeiten, kannst du selbst leicht nachvollziehen, wenn du den Pendelversuch gemacht hast. Welche Aussage kannst du nach deinen Versuchsreihen machen?

Die Dauer des Hin-und-Her-Schwingens eines Pendels hängt nicht von der Masse und nicht von der Auslenkung ab, sondern nur von der Pendellänge.

Wissenschaftliches Arbeiten

So findet man in der Physik Antworten auf Fragen. Dabei verwenden Physiker*innen die Begriffe Theorie, Experiment und Hypothese. Ziehe diese Begriffe auf die entsprechenden Wörter!

Hypothese
Experiment
Theorie
Vermutung
Versuch oder Naturbeobachtung
Erkenntnis

Das Experiment ist in der Physik sehr entscheidend. Der Physiker Ludwig Boltzmann sagte: „Die letzte Wahrheit liefert das Experiment”. Jede Theorie in der Physik muss durch Experimente oder Naturerscheinungen zeigen, dass sie richtig ist.

Die Experimente in deiner Versuchsreihe mit verschiedenen Auslenkungen haben dir gezeigt, dass die Schwingungsdauer nicht von der Auslenkung abhängt.

So sieht das wissenschaftliche Arbeiten in der Physik aus:

Die Physik hat viele Teilgebiete

Weißt du, welche Teilgebiete es in der Physik gibt? Löse dazu das Kreuzworträtsel, indem du auf die richtigen Antworten klickst!

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