Didaktische Hinweise:

Didaktische Hinweise

Nummer Name Beschreibung
1. Didaktische Hinweise

Theorie

Nummer Name Beschreibung
1. Lichtuhren Das Prinzip der Lichtuhr im Gedankenexperiment
2. Zeitdilatation 1 Qualitative Herleitung der Zeitdilatation
3. Zeitdilatation 2 Herleitung der Formel zur Zeitdilatation
4. Zeitdilatation 3 Plausibilität der Zeitdilatation, Plausibelmachung der fehlenden Alltagserfahrung
5. Der Lorentzfaktor Einführung und Diskussion des Lorentzfaktors
6. Das Zwillingsparadoxon Zwillingsparadoxon: Scheinbarer Widerspruch und Auflösung
7. Gleichzeitigkeit Relativität der Gleichzeitigkeit
8. Experimentelle Daten Experimentelle Verifikation der Zeitdilatation mittels atmosphärischer Myonen
9. Beispiele Beispiele zur Berechnung der Zeitdilatation
10. Klassischer Grenzwert Der klassische Grenzwert der Zeitdilatation wird demonstriert

Übungsbeispiele

Nummer Name Art Schwierigkeitsgrad Punkte Beschreibung
1. Allgemeines zur Zeitdilatation 1 1 - Rezeptiv leicht 1 Allgemeine Aussagen zur Zeitdilatation sollen per Multiple-Choice-Frage bewertet werden.
2. Allgemeines zur Zeitdilatation 2 1 - Rezeptiv mittel 2 Allgemeine Aussagen zur Zeitdilatation sollen per Multiple-Choice-Frage bewertet werden.
3. Je - Desto 2 - interpretativ mittel 2 Die Abhängigkeit der Lorentzkontraktion von diversen Größen soll bestimmt werden.
4. Zeitdilatationsformel 1 1 - Rezeptiv leicht 1 Die richtige Formel für die Zeitdilatation soll ausgewählt werden.
5. Zeitdilatationsformel 2 1 - Rezeptiv leicht 1 Die Formel der Zeitdilatation bzw. des Lorentzfaktors wird abgefragt.
6. Bedeutung der Symbole 1 - Rezeptiv leicht 1 Den Symbolen der Größen in der Formel zur Zeitdilatation soll die richtige Bedeutung zugeordnet werden.
7. Lorentzfaktor berechnen 1 2 - interpretativ mittel 2 Zu einer gegebenen Geschwindigkeit soll der Lorentzfaktor berechnet werden.
8. Lorentzfaktor berechnen 2 2 - interpretativ mittel 2 Zu einer gegebenen Geschwindigkeit soll der Lorentzfaktor berechnet werden.
9. Geschwindigkeit berechnen 2 - interpretativ mittel 2,5 Aus einem gegebenen Lorentzfaktor soll die Geschwindigkeit berechnet werden.
10. Zwillingsparadoxon 3 - analytisch schwer 3 Die für die beiden Zwillinge im Zwillingsparadoxon unter Vernachlässigung der Beschleunigungsphase verstreichenden Zeiten sollen bestimmt werden.
11. Zeitdilatation 3 - analytisch schwer 3 Die Eigenzeit eines bewegten Systems soll bestimmt werden.
12. Relativistischer Wein 3 - analytisch schwer 4 Die Zeit, in der das optimale Alter einer relativistisch bewegten Weinflasche erreicht wird, soll bestimmt werden.

Zusätzliche Beispiele (nur für Lehrende sichtbar)

Nummer Name Art Schwierigkeitsgrad Punkte Beschreibung
1. Geschwindigkeit berechnen 2 Andere mittel 2,5 Aus einem gegebenen Lorentzfaktor soll die Geschwindigkeit berechnet werden.
2. Offene Frage Andere schwer 3 Die Zeitdilatation oder das Zwillingsparadoxon soll verbal und mittels Skizze erklärt werden

WissensCheck

Nummer Name Vorgeschlagene Zeit: Schwierigkeitsgrad Punkte Beschreibung
1. Training zu Zeitdilitation 00:35:00 mittel 10 Zeitdilitation, Lorentzfaktor,