Die relativistische Masse

Die Unterrichtseinheit "Relativistische Masse" zeigt anhand verschiedener Beispiele, wie Albert Einstein - ausgehend von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit - die Zunahme der "trägen" Masse in Abhängigkeit von ihrer Geschwindigkeit hergeleitet hat. Mithilfe der Zeitdilatation wird gezeigt, wie Beobachter in verschiedenen Bezugssystemen einen im Prinzip gleichbleibenden Vorgang völlig unterschiedlich wahrnehmen und beschreiben.

  • Physik
  • Sekundarstufe II
  • 2 Unterrichtsstunden
  • Arbeitsblatt, Übung, Ablaufplan
  • 3 Arbeitsmaterialien

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Die Schülerinnen und Schüler werden an das Thema über die klassische Newton'sche Mechanik herangeführt. Sie erkennen dabei sehr schnell, dass die Newton'sche Mechanik bei kleinen Geschwindigkeiten weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit in unserem Alltag gut funktioniert, doch bei Zunahme an Geschwindigkeit und insbesondere bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit einer völlig neuen Beschreibung bedarf, die durch zahlreiche Experimente belegt ist.

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Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • können erklären, warum die Masse eines extrem beschleunigten Körpers zunimmt.
  • wissen, dass die Lichtgeschwindigkeit eine Grenzgeschwindigkeit darstellt, die nicht überschritten werden kann.
  • können die relativistische Massenzunahme dahingehend einordnen, dass sie im Alltagsleben keine Rolle spielt.

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • recherchieren selbständig Fakten, Hintergründe und Kommentare im Internet.
  • können die Inhalte von Videos, Clips und Animationen auf ihre sachliche Richtigkeit hin überprüfen und einordnen.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • lernen durch Partner- und Gruppenarbeit das Zusammenarbeiten als Team.
  • setzen sich mit den Ergebnissen der Mitschülerinnen und Mitschüler auseinander und lernen so, deren Ergebnisse mit den eigenen Ergebnissen konstruktiv zu vergleichen.
  • erwerben genügend fachliches Wissen, um mit anderen Lernenden, Eltern und Freunden wertfrei diskutieren zu können.

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Autor

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Wolfgang Vogg

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