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Ein Modell in der Physik ist ein ideelles (gedankliches) oder materielles (gegenständliches) Objekt, das als Ersatzobjekt für ein Original genutzt wird. Es ist eine Vereinfachung des Originals und damit der Wirklichkeit. In einigen Eigenschaften stimmt das Modell mit dem Original überein, in anderen nicht. Ein Modell ist weder richtig noch falsch, sondern nur für einen bestimmten Zweck geeignet oder nicht geeignet.
Beispiele für Modelle sind das Modell Feldlinienbild, Atommodelle, das Teilchenmodell oder Modelle von technischen Geräten.

Einige physikalische Größen in der Natur haben einen bestimmten, festen Wert, der im Laufe der Zeit immer genauer bestimmt worden ist. Man nennt solche physikalischen Größen Naturkonstanten. Typische Beispiele für solche Naturkonstanten sind die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum als die größtmögliche in der Natur auftretende Geschwindigkeit, der absolute Nullpunkt der Temperatur als die tiefstmögliche Temperatur oder die Fallbeschleunigung, die angibt, welche Beschleunigung ein Körper beim Fall im luftleeren Raum hat.

Die Naturwissenschaften beschäftigen sich mit jeweils ausgewählten Teilbereichen der lebenden oder der nicht lebenden Natur. Im Laufe der historischen Entwicklung haben sich als die wichtigsten naturwissenschaftlichen Disziplinen die Astronomie, die Biologie, die Chemie, die Physik und die physische Geographie herausgebildet.
Ziel jeder Naturwissenschaft ist es,

• in der Natur Zusammenhänge und Gesetze zu erkennen,
• mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse Erscheinungen und Vorgänge erklären und voraussagen zu können,
• die gewonnenen Erkenntnisse zu nutzen, um das Leben der Menschen sicherer und angenehmer zu machen.

Im Unterschied zu den Naturwissenschaften beschäftigen sich die Geisteswissenschaften mit der historisch-gesellschaftlichen Entwicklung des Menschen.

Die Optik ist ein Teilgebiet der Physik. Sie 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.

Die Physik ist eine Naturwissenschaft. Sie beschäftigt sich mit grundlegenden Erscheinungen und Gesetzen in unserer Umwelt und ermöglicht auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse die Erklärung und Voraussage vieler Erscheinungen in der Natur.
Das Wort "Physik" ist von dem griechischen Wort "physis" abgeleitet, das "Natur" bedeutet.
Die Physik untersucht vielfältige Naturerscheinungen und wendet typische Denk- und Arbeitsweisen an, die z. B. mit solchen Tätigkeiten wie dem Beobachten, dem Messen und dem Experimentieren verbunden sind.
Traditionell wird die Physik in die Teilgebiete Mechanik, Wärmelehre (Thermodynamik), Elektrizitätslehre (Elektrik), Optik, Atom- und Kernphysik sowie Energie eingeteilt.

Die Physik ist eine wichtige Grundlage unseres täglichen Lebens. Die bewusste Nutzung physikalischer Gesetze erleichtert unser Leben und erhöht unsere Sicherheit. Unkenntnis oder Nichtbeachtung physikalischer Gesetze können zu Unfällen oder Schäden führen.

Die Physik ist eine wichtige Grundlage der Technik. In der Technik werden bewusst physikalische Erkenntnisse genutzt, um z. B. Geräte und Anlagen zu bauen, Informationen zu übertragen, Energie in den gewünschten Formen zu gewinnen und zum Verbraucher zu transportieren. Dabei ist oft die Natur selbst Vorbild für technische Lösungen.
Ziel technischer Entwicklungen und damit der Anwendung der Physik ist es, unser Leben sicherer und angenehmer zu machen.

*427 v. Chr. Athen
† 347 v. Chr. Athen
Er war ein bedeutender griechischer Philosoph, der 388 v. Chr. in Athen die erste große Philosophenschule gründete und der sich auch mit mathematischen und naturwissenschaftlichen Themen beschäftigte. So vertrat PLATON u. a. die Auffassung, dass sich Himmelskörper nur auf den vollkommensten geometrischen Bahnen, den Kreisbahnen, bewegen können.

* um 100 n. Chr. Ptolemäus (Ägypten)
† um 170 n. Chr. Alexandria
Er war ein bedeutender antiker Astronom und hat auch bedeutende Werke über Mathematik, Geographie, Optik und Astrologie hinterlassen. Er entwickelte das geozentrische Weltbild mit der Erde als Mittelpunkt, das bis ins späte Mittelalter die Wissenschaft beherrschte und erst dann allmählich vom heliozentrischen Weltbild des NIKOLAUS KOPERNIKUS abgelöst wurde.

Vor allem im Zusammenhang mit dem Erkennen und Anwenden physikalischer Gesetze, beim Durchführen von Experimenten sowie beim Arbeiten mit physikalischen Größen gibt es eine Reihe von Tätigkeiten, die immer wieder durchgeführt werden und die für die Physik charakteristisch sind.
Jede dieser Tätigkeiten lässt sich genauer kennzeichnen. Für viele Tätigkeiten lassen sich auch Schrittfolgen angeben.

Die Physik ist eine Naturwissenschaft, die sich mit unterschiedlichen Inhaltsbereichen beschäftigt. Traditionell wird die Physik in fünf Inhaltsbereiche eingeteilt:

• die Mechanik,
• die Wärmelehre oder Thermodynamik,
• die Elektrizitätslehre oder Elektrik,
• die Optik und
• die Atom- und Kernphysik.

Manchmal wird der Bereich Energie oder Energetik als spezielles Teilgebiet abgetrennt.
Neben dieser traditionellen Einteilung gibt es auch andere Möglichkeiten der Aufgliederung der Physik in Teilgebiete.

Vergleichen ist eine Erkenntnistätigkeit. Beim Vergleichen werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede von zwei oder mehreren Vergleichsobjekten (z. B. Körper, Stoffe, Vorgänge, Geräte) ermittelt und dargestellt.

Voraussagen ist eine Tätigkeit, die eng mit der Anwendung von Gesetzen und Modellen und damit mit dem Erklären verbunden ist. Beim Voraussagen wird auf der Grundlage von Gesetzen oder Modellen unter Berücksichtigung der gegebenen Bedingungen eine Folgerung in Bezug auf eine Erscheinung abgeleitet und zusammenhängend dargestellt.

Jede physikalische Größe wird in einer bestimmten Einheit gemessen, z. B. die Länge in Meter oder die Zeit in Sekunden oder Minuten. Häufig ist es aber sinnvoll, eine bestimmte physikalische Größe in Vielfachen oder in Teilen der betreffenden Einheit anzugeben, damit die Zahlenwerte nicht zu groß oder zu klein werden. Dazu nutzt man Vorsätze vor den Einheiten. Diese Vorsätze sind international vereinbart. So hat z. B. der Vorsatz "Kilo" (Abkürzung k) die Bedeutung 1 000: Ein Kilogramm sind 1 000 Gramm. Der Vorsatz "Milli" (Abkürzung m) hat die Bedeutung ein Tausendstel: Ein Milligramm sind ein Tausendstel Gramm.
Durch einen Vorsatz vor einer Einheit erhält man Vielfache oder Teile der betreffenden Einheit.

Die Wärmelehre oder Thermodynamik ist ein Teilgebiet der Physik. Sie 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).

Das geozentrische Weltbild ist eine historisch überaus bedeutsame Auffassung vom Aufbau des Weltalls, die von dem griechischen Philosophen CLAUDIUS PTOLEMÄUS (ca. 100 - ca. 170) begründet wurde.
Es wurde angenommen, dass sich die Erde im Mittelpunkt des Weltalls befindet und alle Planeten sowie die Sonne sich auf kreisförmigen Bahnen um die Erde bewegen.
Mit diesem Weltbild konnten viele astronomische Erscheinungen erklärt werden. Ab dem 16. Jahrhundert wurde das geozentrische Weltbild allmählich vom heliozentrischen Weltbild abgelöst.

Das heliozentrische Weltbild ist eine Auffassung vom Aufbau des Weltalls, die sich im 16. Jahrhundert herausbildete. Entscheidenden Anteil daran hatte NIKOLAUS KOPERNIKUS (1473-1543), der dieses Weltbild in jahrzehntelanger Arbeit entwickelte. Weitere wichtige Beiträge zur Durchsetzung des heliozentrischen Weltbildes leisteten GALILEO GALILEI (1564-1642) und JOHANNES KEPLER (1571-1630).
Nach diesem Weltbild befindet sich die Sonne im Zentrum unseres Planetensystems. Um die Sonne kreisen die Planeten. Die Sterne befinden sich in einer Fixsternsphäre, die in großer Entfernung das gesamte Planetensystem wie eine Schale umgibt.
Das heliozentrische Weltbild löste das von CLAUDIUS PTOLEMÄUS postulierte geozentrische Weltbild ab, das über 1 500 Jahre lang als das gültige und richtige Weltbild angesehen wurde.

In der Physik werden eine Reihe charakteristischer Denk- und Arbeitsweisen genutzt. Dazu gehören verschiedene Erkenntniswege, typische Methoden und bestimmte Tätigkeiten. Mit dem Test wird die Methodenkompetenz überprüft.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Gegenstand, Teilgebiete, Methoden".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird.

Die mechanische Arbeit beschreibt einen Vorgang oder Prozess. Sie wird deshalb auch als eine Prozessgröße bezeichnet.

* um 287 v.Chr. Syrakus
† 212 v.Chr. Syrakus
Er war ein bedeutender griechischer Mathematiker, Physiker und Erfinder, gewann viele seiner Ergebnisse auf experimentellem Wege und wandte sie auch an. Er schuf die Grundlage der Statik und Hydrostatik und fand das Hebelgesetz.

Mechanische Schwingungen können nach der Art der Energiezufuhr und nach der Form der Schwingungen unterschieden werden.
Nach der Art der Energiezufuhr unterscheidet man zwischen freien und erzwungenen Schwingungen. Nach der Form der Schwingungen differenziert man zwischen

• harmonischen und nicht harmonischen Schwingungen sowie
• ungedämpften und gedämpften Schwingungen.

Bewegungen von Körpern unterscheiden sich nicht nur nach den Bahnformen, sondern auch danach, wie sie sich längs einer Bahn bewegen. Unterscheiden kann man zwischen

• unbeschleunigten Bewegungen und
• beschleunigten Bewegungen.

Bei den beschleunigten Bewegungen kann man unterscheiden zwischen

• gleichmäßig beschleunigten Bewegungen (a = konstant) und
• ungleichmäßig beschleunigten Bewegungen $(a\ne \text{ konstant)}$.