684 Suchergebnisse

Ein wichtiges Ziel der Physik ist das Anwenden physikalischer Gesetze zum Lösen von Aufgaben und Problemen, z. B. zum Erklären und Voraussagen von Erscheinungen, zum Berechnen von Größen oder zum Konstruieren technischer Geräte. Dabei gibt es immer wieder bestimmte Schritte, die durchlaufen werden müssen.

* 384 v. Chr. Stagira
† 322 v. Chr. Chalkis
Griechischer Gelehrter der Antike, systematisierte das Wissen seiner Zeit, begründete u. a. die Botanik, die Zoologie, die Logik und das Staatsrecht als Wissenschaften. Er war Erzieher ALEXANDER DES GROSSEN.

Die Astronomie ist eine Naturwissenschaft. Sie beschäftigt sich mit allen Objekten des Weltalls (Monde, Planeten, Sterne, Kometen, Planetoiden), ihrem Aufbau und ihren Eigenschaften, ihren Bewegungen und Entwicklungen. Sie ermöglicht auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse die Erklärung und Voraussage vieler Erscheinungen in der Natur. Das Wort "Astronomie" ist vom griechischen "astros" abgeleitet, was soviel wie "die Sterne betreffend" bedeutet.
Die Astronomie untersucht vielfältige Naturerscheinungen und wendet typische Untersuchungsmethoden an, insbesondere die Registrierung und Auswertung der sichtbaren und nicht sichtbaren Strahlung, die von den Himmelskörpern ausgeht.
Nach der Art der untersuchten Strahlung unterscheidet man zwischen der optischen und der nichtoptischen Astronomie.
Nach der Zielsetzung und den angewandten Methoden kann man zwischen klassischer Astronomie, Stellarstatistik, Astrophysik, Kosmogonie und Kosmologie unterscheiden.

Die Atom- und Kernphysik ist ein Teilgebiet der Physik. Sie beschäftigt sich mit dem Aufbau der Atomhülle und des Atomkerns, den Eigenschaften und dem Nachweis radioaktiver Strahlung sowie der Erzeugung von Kernenergie durch Kernspaltung und Kernfusion.

Beim Lösen von experimentellen Aufgaben ist es erforderlich, den Wert einzelner physikalischer Größen und speziell von Konstanten oder Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen auf experimentellem Wege zu ermitteln.

Beim Lösen bestimmter Aufgaben (Zusammensetzung oder Zerlegung von Kräften, Zusammensetzung von Geschwindigkeiten, Zusammensetzung von Wegen) werden die physikalischen Sachverhalte in einer maßstäblichen Zeichnung dargestellt und das Ergebnis durch geometrische Konstruktion ermittelt. Aus der geometrischen Konstruktion können dann weitere Folgerungen gezogen werden.

Beim Lösen solcher Aufgaben werden physikalische Zusammenhänge in Diagrammen dargestellt und diese Diagramme unter physikalischen Gesichtspunkten ausgewertet.

Beim Lösen physikalischer Aufgaben durch inhaltlich-logisches Schließen werden die Eigenschaften proportionaler Zusammenhänge zwischen physikalischen Größen zum Ermitteln des Ergebnisses angewendet. Häufig müssen auch noch Werte physikalischer Größen unter Nutzung der physikalischen Bedeutung der Größe interpretiert werden.

Das Lösen von Aufgaben ist eine für die Physik charakteristische komplexe Tätigkeit. Es dient einerseits der Gewinnung neuer Erkenntnisse, andererseits der Anwendung und damit der Festigung von Wissen und Können. Je nach ihrem Charakter unterscheidet man verschiedene Arten von Aufgaben. Für jede dieser Aufgabenarten lassen sich typische Lösungsschritte angeben.

Beim Lösen solcher Aufgaben werden physikalische Gesetze in Form von Gleichungen genutzt und Verfahren und Regeln der Gleichungslehre angewendet. Das betrifft insbesondere Verfahren zum Lösen von Gleichungssystemen und zum Umformen von Gleichungen.

Um Körper, Stoffe, Vorgänge oder Zusammenhänge beschreiben, vergleichen und charakterisieren zu können, nutzt man physikalische Begriffe. Allgemein versteht man unter einem Begriff eine gedankliche Widerspiegelung einer Klasse von Objekten (Körper, Stoffe, Vorgänge usw.) aufgrund ihrer gemeinsamen Merkmale.
Damit jeder unter einem Begriff ein- und dasselbe versteht, werden Begriffe in der Physik eindeutig definiert. Dadurch unterscheidet sich die Fachsprache auch von der Umgangssprache.

Begründen ist eine sprachlich-kommunikativ orientierte Tätigkeit. Beim Begründen wird ein Nachweis geführt, dass eine Aussage richtig oder zweckmäßig ist. Dazu müssen Argumente, z. B. Beobachtungen, Gesetze, Eigenschaften von Körpern und Stoffen, angeführt werden.

Beobachten ist meist eine Erkenntnistätigkeit. Beim Beobachten werden gezielt Erscheinungen in der Natur mit Sinnesorganen wahrgenommen, um deren Eigenschaften, Merkmale, räumliche Beziehungen oder zeitlichen Abfolgen sowie Veränderungen in den Erscheinungen zu erkennen. Zum Teil werden auch technische Geräte (z. B. Fernrohre, Mikroskope, Lupen) als Hilfsmittel für die Beobachtung genutzt.

Beschreiben ist meist eine Erkenntnistätigkeit. Beim Beschreiben wird mit sprachlichen Mitteln zusammenhängend und geordnet dargestellt, wie ein Gegenstand oder eine Erscheinung in der Natur beschaffen ist, z. B. welche Eigenschaften ein Körper besitzt, wie ein Vorgang abläuft, wie ein technisches Gerät aufgebaut ist. Dabei werden in der Regel äußerlich wahrnehmbare Eigenschaften der Erscheinung oder des Gegenstandes dargestellt.

Das Beschreiben des Aufbaus und das Erklären der Wirkungsweise technischer Geräte ist eine für die Physik charakteristische Tätigkeit. Dabei geht es einerseits um die Darstellung der für die Wirkungsweise wesentlichen Teile, andererseits um das Zurückführen der Wirkungsweise auf physikalische Gesetze, deren Wirkungsbedingungen im Aufbau realisiert sind.

Die Biologie ist eine Naturwissenschaft. Sie untersucht Erscheinungen des Lebens von Pflanzen, Tieren und Menschen, seiner Entstehung, seinen Gesetzmäßigkeiten, Erscheinungsformen und Entwicklungen.
Das Wort "Biologie" ist von den griechischen Wörtern "bios" = Leben und "logos" = Lehre abgeleitet und bedeutet Lehre von Leben.
Die Biologie untersucht vielfältige Naturerscheinungen und wendet typische Denk- und Arbeitsweisen an, die z. B. mit solchen Tätigkeiten wie dem Beobachten, Vergleichen, Beschreiben, Mikroskopieren oder Experimentieren verbunden sind.
Traditionell wird die Biologie in eine Reihe von Teilgebiete eingeteilt. Solche Teilgebiete der Biologie sind die Systematik (Taxonomie), die Morphologie, die Anatomie, die Physiologie, die Genetik (Vererbungslehre), die Evolution, die Zellenlehre (Zytologie), die Verhaltensbiologie, die Ökologie, die Anthropologie (Menschenkunde), die Botanik (Pflanzenkunde) und die Zoologie (Tierkunde).

Die Chemie ist eine Naturwissenschaft. Sie beschäftigt sich mit grundlegenden Erscheinungen und Gesetzen des Aufbaus, der Eigenschaften und der Umwandlung von Stoffen unserer Umwelt durch chemische Reaktionen.
Die Chemie untersucht vielfältige Naturerscheinungen und wendet typische Denk- und Arbeitsweisen an, die z. B. mit solchen Tätigkeiten wie dem Beobachten, Beschreiben, Vergleichen, Messen und Experimentieren verbunden sind.
Traditionell wird die Chemie in die Teilgebiete eingeteilt, die inhaltlich eng miteinander verbunden sich und sich teilweise überschneiden. Die wichtigsten Teilgebiete sind die allgemeine Chemie, die organische Chemie, die anorganische Chemie, die analytische Chemie, die synthetische Chemie und die technische Chemie.

Definieren ist eine Tätigkeit, die eng mit physikalischen Begriffen, speziell mit Größen, verbunden ist. Beim Definieren wird ein Begriff durch die Festlegung wesentlicher, gemeinsamer Merkmale eindeutig bestimmt und von anderen Begriffen unterschieden. Wesentlich ist dabei, dass eine Definition zweckmäßig sein muss und nicht im Widerspruch zu anderen Festlegungen stehen darf.

Denk- und Arbeitsweisen der Physik sind all jene für die Physik und die Tätigkeit des Physikers charakteristischen Herangehensweisen, die das Wesen dieser Naturwissenschaft ausmachen.
Dazu gehören das Definieren von physikalischen Größen und Einheiten einschließlich Festlegungen zu einem einheitlichen Einheitensystem, das Erkennen und Anwenden physikalischer Gesetze, das Lösen von Aufgaben und Problemen sowie solche charakteristischen Tätigkeiten wie das Beobachten, Beschreiben, Vergleichen, Messen, Experimentieren, Interpretieren, Erklären und Voraussagen.

Zur Veranschaulichung von Zusammenhängen, zur Untersuchung von Verläufen oder zur Darstellung von Abhängigkeiten werden in vielen Bereichen von Wissenschaft und Technik Diagramme genutzt. Wichtige Arten von Diagrammen sind Kreisdiagramme, Säulendiagramme (Balkendiagramme) und Liniendiagramme. Eine spezielle Form sind Energieflussdiagramme. Aus Diagrammen lassen sich wichtige Aussagen ableiten.

Jede physikalische Größe wird in einer bestimmten Einheit gemessen, z. B. die Länge in Meter oder die Zeit in Sekunden oder Minuten. Die Einheit für eine physikalische Größe ergibt sich zumeist aus der Definition dieser Größe.
Messen einer Größe bedeutet Vergleichen mit der betreffenden Einheit. Wenn die Länge eines Körpers gemessen werden soll, so wird sie mit der Einheit 1 cm verglichen und z. B. festgestellt, dass sie 7 cm beträgt. Das bedeutet
l = $7\cdot 1$ cm oder, wie man kürzer schreibt:
l = 7 cm.
Eine Einheit ist demzufolge eine Vergleichsgröße mit dem Zahlenwert 1.

Die Elektrizitätslehre oder Elektrik ist ein Teilgebiet der Physik. Sie beschäftigt sich mit elektrischen Ladungen, elektrisch geladenen Körpern, dem Magnetismus, elektrischen Strömen und deren Wirkungen, den Gesetzen in elektrischen Stromkreisen, der Erzeugung und Umformung elektrischer Energie, elektrischen Schaltungen und Bauelementen sowie den elektromagnetischen Schwingungen und Wellen.

Energie spielt in allen traditionellen Teilgebieten der Physik (Mechanik, Wärmelehre, Elektrizitätslehre, Optik, Atom- und Kernphysik) sowie in Natur, Technik und Alltag eine zentrale Rolle. Deshalb werden manchmal alle allgemeinen Aussagen zum Bereich Energie in einem gesonderten Teilgebiet zusammengefasst.
Das Teilgebiet "Energie in Natur und Technik" beschäftigt sich mit den verschiedenen Energieformen und Energieträgern, mit der Umwandlung und Übertragung von Energie, mit der Entwertung von Energie sowie mit Energietechnik und damit verbundenen Umweltproblemen.

Das Erkennen physikalischer Gesetze in der Natur ist eines der wichtigsten Ziele physikalischer Forschung. Es ist ein äußerst komplexer und in der Regel langwieriger Prozess, der häufig von Irrtümern begleitet war und ist. Trotzdem lassen sich einige Schritte nennen, die beim Erkennen von Gesetzen durchlaufen werden müssen.

Erklären ist eine Tätigkeit, die eng mit Gesetzen und Modellen verbunden ist. Beim Erklären wird geordnet und zusammenhängend dargestellt, warum eine Erscheinung in der Natur so und nicht anders auftritt. Dabei wird die Erscheinung auf das Wirken von Gesetzen zurückgeführt, indem man darstellt, dass die Wirkungsbedingungen bestimmter Gesetze in der Erscheinung vorliegen. Auch Modelle können zum Erklären herangezogen werden.