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Physik auf Eduskript unterrichten

Auf dieser Seite schauen wir uns an, was Eduskript Physik-Lehrpersonen bietet: Formeln und Einheiten im Satz, Diagramme direkt im Text, Simulationen im Browser, Schätzfragen mit abgestuftem Feedback — und KI-Feedback auf handgezeichnete Kräftebilder.

Formeln, Einheiten, Grössen

Grössen stehen mitten im Satz — die Fallbeschleunigung g=9,81 m/s2g = 9{,}81\ \mathrm{m/s^2}, der Impuls p=mv\vec{p} = m\vec{v} — und Herleitungen bekommen ihre eigene Zeile:

s(t)=s0+v0t+12at2v(t)=v0+ats(t) = s_0 + v_0 t + \tfrac{1}{2}a t^2 \qquad v(t) = v_0 + a t Ekin=12mv2Epot=mghP=ΔEΔtE_\mathrm{kin} = \frac{1}{2}mv^2 \qquad E_\mathrm{pot} = mgh \qquad P = \frac{\Delta E}{\Delta t}
GrösseSymbolEinheitTypischer Wert
Fallbeschleunigungggm/s2\mathrm{m/s^2}9,819{,}81
Schallgeschwindigkeit (Luft, 20C20\,^\circ\mathrm{C})ccm/s\mathrm{m/s}343343
Lichtgeschwindigkeitc0c_0m/s\mathrm{m/s}2,9981082{,}998 \cdot 10^8
ElementarladungeeC\mathrm{C}1,60210191{,}602 \cdot 10^{-19}

Auf jede Formel lässt sich direkt schreiben: Umformungsschritte danebensetzen, Einheiten kürzen, Vorzeichenfehler markieren.

Diagramme direkt im Text

Weg-Zeit- und Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm entstehen aus wenigen Zeilen — und im selben Bild, damit der Zusammenhang sichtbar wird:

Plot of f(x) = 4.905x^2, g(x) = 9.81xPlot of f(x) = 4.905x^2, g(x) = 9.81xFreier Fall — Weg und Geschwindigkeit über der Zeit in s

Die Steigung der Wegkurve ist an jeder Stelle der Wert der gestrichelten Geraden — genau das, was v=s˙v = \dot{s} bedeutet.

Simulationen im Browser

Was sich nicht mehr geschlossen rechnen lässt, rechnet Python — direkt in der Seite, ohne Installation. Die Schüler ändern eine Zahl und sehen sofort die Folge:

PythonLoading editor…
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Schiefer Wurf mit und ohne Luftwiderstand
v0, winkel, m, g, k = 30.0, 45.0, 0.145, 9.81, 0.002   # k: Luftwiderstandsbeiwert
dt = 0.01

def bahn(mit_luft):
    x, y = 0.0, 0.0
    vx = v0 * np.cos(np.radians(winkel))
    vy = v0 * np.sin(np.radians(winkel))
    xs, ys = [x], [y]
    while y >= 0:
        v = np.hypot(vx, vy)
        ax = -(k / m) * v * vx if mit_luft else 0.0
        ay = -g - ((k / m) * v * vy if mit_luft else 0.0)
        vx, vy = vx + ax * dt, vy + ay * dt
        x, y = x + vx * dt, y + vy * dt
        xs.append(x); ys.append(y)
    return xs, ys

plt.figure(figsize=(7, 4))
for mit_luft, stil, name in [(False, "-", "ohne Luftwiderstand"), (True, "--", "mit Luftwiderstand")]:
    xs, ys = bahn(mit_luft)
    plt.plot(xs, ys, stil, linewidth=2, label=f"{name} (Weite {xs[-1]:.1f} m)")

plt.xlabel("x in m"); plt.ylabel("y in m")
plt.title(f"Schiefer Wurf, v0 = {v0:.0f} m/s, Winkel = {winkel:.0f} Grad")
plt.legend(); plt.grid(alpha=0.3); plt.ylim(bottom=0)
plt.show()

Schätzfragen mit abgestuftem Feedback

Physik lebt von Grössenordnungen. Der Schieberegler bewertet, wie nah die Schätzung liegt.

KI-Feedback auf Kräftebilder

Ein Freikörperbild zeichnet man von Hand — mit dem Stift direkt auf die Seite.

Jetzt sind Sie dran

Ein Klotz (m=2 kgm = 2\ \mathrm{kg}) liegt auf einer um 3030^\circ geneigten Ebene und rutscht mit konstanter Geschwindigkeit.

  1. Zeichnen Sie alle Kräfte am Klotz als Pfeile ein (Gewichtskraft, Normalkraft, Reibungskraft).
  2. Zerlegen Sie die Gewichtskraft in Hangabtriebs- und Normalkomponente.
  3. Notieren Sie den Betrag der Hangabtriebskraft in Newton.
…or paste a screenshot

Zusammenhänge als Diagramm

Quizfragen

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