Minkowski-Diagramme mit Derive

Unterrichtseinheit

Dieser Artikel beschreibt, wie der rechnerische und zeichnerische Aufwand für die Erstellung und Interpretation von Minkowski-Diagrammen im Physikunterricht mithilfe des „Rechen- und Zeichenknechtes Computer“ reduziert, somit der inhaltlichen Diskussion mehr Zeit gewidmet und der Umgang mit einem CAS geübt werden kann.

  • Astronomie / Physik
  • Sekundarstufe II
  • 10-12 Stunden
  • Ablaufplan, Arbeitsblatt interaktiv
  • 1 Arbeitsmaterial

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Will man Aufgaben zur Relativitätstheorie mithilfe des Minkowski-Diagramms zeichnerisch bearbeiten, so müssen Parallelen gezeichnet und deren Schnittpunkte mit Achsen oder anderen Geraden bestimmt werden. Je nach Sorgfalt sind die damit erzielten Werte brauchbar oder kaum brauchbar. Eine rechnerische Kontrolle ist auf jeden Fall angebracht. Warum überträgt man dann die Arbeit nicht gleich dem Computer?! Die Genauigkeit seiner Zeichnungen ist kalkulierbar, für die rechnerische Kontrolle der Ergebnisse steht er ebenfalls zur Verfügung und gleichzeitig lernen die Schülerinnen und Schüler ihre anderweitig erworbenen mathematischen Kenntnisse oder auch den Umgang mit entsprechender Mathematiksoftware anzuwenden. Ein geeignetes Werkzeug kann zum Beispiel ein Computeralgebrasysteme wie Derive sein.

Den Zugriff auf das komplette Unterrichtsmaterial inklusive aller Texte und Informationen erhalten Sie mit einer Premium-Mitgliedschaft.

Schon Premium-Mitglied?
Noch kein Premium-Mitglied? Jetzt informieren

Download

Vermittelte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • das Computeralgebrasystem Derive als universelles mathematisches Werkzeug kennen lernen.
  • mit Derive eine Anleitung für die Erzeugung von Minkowski-Diagrammen entwickeln.
  • Aufgaben aus der Relativitätstheorie sowohl grafisch als auch rechnerisch mit Derive lösen können.
  • die Bedeutung von Minkowski-Diagrammen erkennen.
  • erkennen, dass die Erhaltungssätze der Mechanik in der Relativitätstheorie eine neue Bedeutung bekommen.

Aus unserem Lehrer-Online-Shop

Sekundarstufenpakete fächerbezogen zu top Preisen

Wählen Sie ein Didacta Paket aus den naturwissenschaftlichen Fächern aus! Für das Fach Chemie ...

14,30 €

Optik - Eigenschaften des Lichtes: DVD mit ...

Optik - Eigenschaften des Lichtes Der Film Optik - Eigenschaften des Lichtes schlägt eine ...

79,00 €

Smart Grid - Intelligente Stromnetze: DVD mit ...

Früher wurde Strom in Kraftwerken durch die Verbrennung von fossilen Rohstoffen erzeugt und ...

79,00 €

Ottomotor - Im Wandel der Zeit: DVD mit ...

OTTOMOTOR - IM WANDEL DER ZEIT Die DVD gibt einen Einblick in die historischen Anfänge des ...

79,00 €

Röntgenstrahlung - Entdeckung, Eigenschaften und ...

Sie sind enorm energiereich, durchdringen unseren Körper problemlos und trotzdem können wir ...

79,00 €

Makrokosmos - Unvorstellbar groß: DVD mit ...

MAKROKOSMOS - UNVORSTELLBAR GROß Makrokosmos - Was ist das? Der Film beschäftigt sich ...

79,00 €

Licht und Farbe - Lebenselexiere der Erde: DVD ...

Ohne Licht würde auf unserer Erde kaum Leben existieren. Pflanzen brauchen diese ...

79,00 €

Strom - Von der Turbine bis zur Steckdose: DVD mit ...

Er ist farb, geruch- und geschmacklos und umgibt uns doch: Elektrischer Strom. Der Film ...

79,00 €

Licht - Eigenschaften und Experimente: DVD mit ...

Licht ist der sichtbare Teil der elektromagnetischen Strahlung und besteht aus winzigen ...

79,00 €

Roboter - Helfer des Menschen: DVD mit ...

Sie verrichten Schwerstarbeit, sind unermüdlich und exakt in Ihren Ausführungen. Sie erkunden ...

79,00 €


Autor

Avatar
Rainer Wonisch

Zum Profil

Lizenzinformation

Frei nutzbares Material
Die von Lehrer-Online angebotenen Materialien können frei für den Unterricht genutzt und an die eigene Zielgruppe angepasst werden.