Vergleichen

Das Vergleichen erfolgt immer unter einem bestimmten Aspekt. Verglichen werden können z. B. der Aufbau, die Wirkungsweise oder Eigenschaften von Objekten. Da ein Vergleich in der Regel einen bestimmten Zweck verfolgt, kann man aus den zusammengestellten Fakten häufig auch eine Schlussfolgerung ziehen.

Beim Vergleichen kann man folgendermaßen vorgehen:

• Wählen Sie geeignete Kriterien für den Vergleich!
• Nennen Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede!
• Leiten Sie Schlussfolgerungen ab!

Beispiel 1:
Vergleichen Sie aus optischer Sicht die Bildentstehung beim menschlichen Auges mit der bei einem Fotoapparat!

Die Bilder 1 und 2 zeigen vereinfacht den Aufbau von Auge und Fotoapparat mit dem für optische Abbildungen wesentlichen Teilen sowie den Strahlenverlauf.
Die Gemeinsamkeiten bestehen darin, dass Auge und Fotoapparat eine abbildende Linse und einen Schirm besitzen, auf dem das Bild aufgefangen wird. Auf dem Schirm wird ein verkleinertes, reelles Bild eines Gegenstandes erzeugt.
Die Unterschiede bestehen

• in der Zusammensetzung der Linse bzw. des Linsensystems,
• in der Art des Schirms (Netzhaut beim Auge, Film oder CCD-Chip beim Fotoapparat).

Die Folgerung, die man ableiten kann, lautet: Aus physikalischer Sicht besitzen das menschliche Auge und der Fotoapparat einen analogen Aufbau.

Beispiel 2:
Vergleichen Sie die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Stoffe miteinander!

Die Gemeinsamkeit besteht darin, dass alle Stoffe die Wärme leiten. Die Unterschiede sind, dass das Wärmeleitvermögen unterschiedlicher Stoffe sehr verschieden ist. So leiten z. B. Metalle die Wärme gut. Kunststoffe, Holz oder die Luft sind schlechte Wärmeleiter.
Folgerung: Bei Anordnungen, bei denen die Wärmeleitfähigkeit eine Rolle spielt (z. B. bei Töpfen, bei der Wärmeisolierung von Häusern) muss man die unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit von Stoffen beachten und sie entsprechend dem Verwendungszweck auswählen.

Beispiel 3:
Vergleichen Sie den unelastischen zentralen Stoß mit dem elastischen zentralen Stoß!

Gemeinsam ist beiden Arten von Stößen, das

• sich die Körper vor und nach dem Stoß längs einer Geraden bewegen,
• der Impulserhaltungssatz gilt,
• der allgemeine Energieerhaltungssatz gilt.

Die Unterschiede bestehen darin, dass

• beim unelastischen Stoß keinerlei elastische Wechselwirkungen und beim elastischen Stoß keinerlei unelastische Wechselwirkungen erfolgen,
• demzufolge sich nach einem unelastischen Stoß beide Körper gemeinsam weiterbewegen, nach einem elastischen Stoß dagegen sich die Körper mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen,
• beim elastischen Stoß der Energieerhaltungssatz der Mechanik gilt, beim unelastischen Stoß dagegen nicht.