Didaktik21 – scientific programme

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 6: Experimente

DD 6.2: Talk

Monday, March 22, 2021, 10:40–11:00, R5

Relativitätstheorie mit Arduino — •Jörg Schneider und Holger Cartarius — AG Fachdidaktik der Physik und Astronomie, Friedrich-Schiller-Universität Jena, 07743 Jena

Die Relativitätstheorie ist ein fester Bestandteil in den Bildungsplänen der gymnasialen Oberstufe Physik. Bedauerlicherweise finden sich aber so gut wie keine "echten" Experimente zu diesem Thema, welche im Rahmen der Schule oder eines Schülerlabors durchführbar wären.

Abhilfe können hier Analogexperimente und Simulationen schaffen. Als eine Art Hybrid aus beiden wurden auf Grundlage der Open-Source Microcontroller-Plattform Arduino zwei Versionen einer relativistischen Uhr entwickelt. Mit diesen lassen sich die Effekte zum einen der speziell relativistischen und zum anderen der gravitativen Zeitdilatation in einer wahrnehmbaren Größenordnung simulieren und untersuchen. Darauf aufbauend können weitere Themen wie z.B. die Längenkontraktion betrachtet werden.

Im Rahmen des Vortrages sollen die Prototypen der relativistischen Uhren vorgestellt und eine erste Übersicht über mögliche Anwendungen und Lerneinheiten gegeben werden.