Düsseldorf 2004 – scientific programme

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DD: Didaktik der Physik

DD 11: Praktika und Experimente I

DD 11.4: Talk

Tuesday, March 16, 2004, 12:20–12:40, 5J

Der richtige Dreh: Die Coulombschen Experimente zur Untersuchung des Torsionsverhaltens von Metallfäden - und was daraus über Physik erfahren werden kann — •Peter Heering — Institut für Physik, Carl-von-Ossietzky Universität, 26111 Oldenburg

Charles Augustin Coulomb ist vor allem durch seine ab 1785 veröffentlichten Arbeiten zur Elektrostatik bekannt, in denen die Drehwaage eine wesentliche Rolle spielt. Deren Basis liegt in einer Abhandlung, die ein Jahr früher erschien und in der er die Torsion von Metallfäden untersuchte. Das von ihm hier formulierte Torsionsgesetz besitzt auch heute noch Gültigkeit. Daneben untersuchte er in dieser Arbeit das Dämpfungsverhalten von Torsionsschwingungen. Eine genauere Analyse dieser Arbeit zeigt, dass die Formulierung seiner Ergebnisse zwei mathematische Interpretationen zulassen: Eine entspricht der auch heute in Lehrbüchern zu finden Beschreibung, die andere führt zu absurden Konsequenzen. Bemerkenswerterweise scheinen seine veröffentlichten Messwerte aber die zweite Interpretation zu stützen. Im Rahmen des Vortrags werde ich aufzeigen, welche Ambivalenz die von Coulomb gewählte Messmethode besitzt und wie sich die skizzierte Problematik erklären lässt. Anhand der Diskussion dieses Beispiels lassen sich wissenschaftstheoretisch relevante Aspekte wie die Bedeutung der Messmethode und der Erwartungshaltung für das Produzieren eines experimentellen Ergebnisses aufzeigen. Bedingt durch die technisch unproblematische Realisierung bietet sich dieses Experiment auch für die Behandlung im Rahmen des schulischen Physikunterrichts der Sekundarstufe II an.