Liebe Teilnehmerin, lieber Teilnehmer!

Schön, dass du dich für die Physikchallenge angemeldet hast. Nachfolgend sind alle Themen, welche in der 2. bis 4. Klasse einer Unterstufe (NMS und AHS) behandelt werden können aufgelistet. Nur jene Inhalte und Themen, welche in dieser Farbe dargestellt sind, können für den Wettbewerb am 31. März 2020 wichtig sein.

Du kannst dich gerne auf die Themen vorbereiten wenn du möchtest. Bei Fragen zu den einzelnen Themen wende dich bitte an deine Betreuungslehrkraft an deiner Schule. Aber keine Angst – es geht nicht darum alles zu können oder alle Aufgaben zu lösen, sondern so viele wie möglich. Der Spaß am Knobeln und Experimentieren steht im Vordergrund. Folgende Inhalte der Unterstufe sind für die 1. Physikchallenge 2020 von Bedeutung! Die detaillierte Auflistung soll eine Hilfestellung sein (z.B. beim Recherchieren im Internet oder in Büchern,…)

DIE PHYSIK – EINE NATURWISSENSCHAFT

  • Physikalische Begriffe und Größen (SI-Einheiten)
  • Gesetze und Modelle in der Physik
  • Erkennen und Anwenden physikalischer Gesetze
  • Fehlerbetrachtung bei experimentellen Untersuchungen
  • Lösen physikalischer Aufgaben durch Berechnung oder Konstruktion
  • Arbeiten mit Tabellen und Diagrammen

MECHANIK

01. Volumen, Masse und Dichte

  • Das Volumen von Körpern
  • Die Masse und Trägheit von Körpern
  • Zusammenhang zwischen Masse und Volumen (Dichte)

02. Kräfte und ihre Wirkungen

  • Wirkungen von Kräften auf Körpern
  • Plastische und elastische Verformung
  • Arten von Kräften
  • Messen und Darstellen von Kräften
  • Zusammensetzung von Kräften
  • Die Gewichtskraft von Körpern
  • Die Schwerelosigkeit

03. Körper – Stoffe – Teilchen

  • Aufbau der Körper aus Stoffen
  • Eigenschaften von Stoffen
  • Aufbau der Stoffe aus Teilchen
  • Kohäsion und Adhäsion
  • Das Teilchenmodell
  • Die Brown`sche Bewegung
  • Die Kapillarität
  • Feste Körper, Flüssigkeiten und Gase

04. Mechanische Arbeit, Energie und Leistung

  • Mechanische Arbeit
  • Mechanische Energie
  • Energieerhaltungssatz der Mechanik
  • Mechanische Leistung

05. Kraftumformende Einrichtungen

  • Was sind kraftumformende Einrichtungen?
  • Hebel und Hebelgesetz
  • Rollen- und Flaschenzüge
  • Geneigte Ebenen
  • Die goldenene Regel der Mechanik
  • Gleichgewicht von Körpern

06. Bewegung in der Natur und Technik

  • Bewegung und Ruhe
  • Das Modell Massenpunkt
  • Bahnformen und Bewegungsarten
  • Gleichförmige Bewegung
  • Durchschnitts- und Momentangeschwindigkeit
  • Die Beschleunigung
  • Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung
  • Die Fallbeschleunigung
  • Der freie Fall
  • Zusammengesetzte Bewegungen
  • Würfe

07. Kräfte und Bewegungen

  • Das Wechselwirkungsgesetz
  • Das newtonsche Grundgesetz
  • Das Trägheitsgesetz
  • Reibungskräfte
  • Kräfte bei der Kreisbewegung
  • Das Rückstoßprinzip

08. Druck und Druckkräfte

  • Der Druck
  • Der Auflagedruck
  • Der Druck in Flüssigkeiten
  • Der Schweredruck in Flüssigkeiten
  • Der Druck in Gasen
  • Der Luftdruck
  • Auftrieb und Auftriebskraft
  • Sinken, Schweben, Steigen, Schwimmen
  • Das Fliegen
  • Hydraulische Anlagen
  • Luftdruck und Wetter

09. Mechanische Schwingungen

  • Entstehung einer mechanischen Schwingung
  • Beschreibung mechanischer Schwingungen
  • Fadenpendel und Federschwinger (Schwingungsdauer, Frequenz,…)
  • Energieumwandlung bei Schwingungen
  • Eigenschwingung, erzwungene Schwingung und Resonanz
  • Schwingungen, die wir hören
  • Hörbereich

10. Mechanische Wellen

  • Entstehung mechanischer Wellen
  • Beschreibung mechanischer Wellen
  • Eigenschaften mechanischer Wellen
  • Eigenschaften von Schallwellen
  • Sinnliche Wahrnehmung des Schalls
  • Ausbreitungsgeschwindigkeit mechanischer Wellen
  • Schall, Lärm und Lärmschutz

WÄRMELEHRE

01. Temperatur, Wärme und Wärmeübertragung

  • Die Temperatur
  • Temperaturskalen
  • Thermometerarten
  • Temperatur und Teilchenbewegung
  • Temperatur, thermische Energie und Wärme
  • Wärmeübertragung und Wärmedämmung
  • Wärmeleitung
  • Wärmeströmung
  • Wärmestrahlung

02. Thermisches Verhalten von Körpern

  • Volumen- und Längenänderung von festen Körpern
  • Volumenänderung von Flüssigkeiten
  • Volumenänderung von Gasen
  • Die spezifische Wärmekapazität
  • Grundgleichung der Wärmelehre
  • Die Anomalie des Wassers

03. Aggregatzustände und Aggregatszustandsänderungen

  • Köper in verschiedenen Aggregatzuständen
  • Schmelzen und Erstarren
  • Sieden und Kondensieren
  • Verdunsten von Flüssigkeiten
  • Die Luftfeuchtigkeit
  • Der Kühlschrank
  • Wind und Wetter

04. Wärme- und Wärmekraftmaschinen

  • Thermische Energie, Wärme und Arbeit
  • Ottomotor und Dieselmotor
  • Die Dampfmaschine
  • Wärmekraftwerke

ELEKTRIZITÄTSLEHRE UND MAGNETISMUS

01. Elektrischer Strom, Stromstärke und Spannung

  • Wirkungen des elektrischen Stromes
  • Der elektrische Stromkreis
  • Einfache Stromkreise
  • Der Kurzschluss
  • Die elektrische Stromstärke
  • Die elektrische Spannung
  • Die elektrische Stromstärke in unverzweigten und verzweigten Stromkreisen
  • Die elektrische Spannung in unverzweigten und verzweigten Stromkreisen
  • Messprinzipien für Stromstärke und Spannung
  • Schaltung von elektrischen Quellen

02. Elektrischer Widerstand und ohmsches Gesetz

  • Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke (Ohm`sches Gesetz)
  • Der elektrische Widerstand
  • Das Widerstandsgesetz
  • Der elektrische Widerstand in unverzweigten und verzweigten Stromkreisen
  • Widerstände und Spannungen im unverzweigten Stromkreis
  • Widerstände in unverzweigten und verzweigten Stromkreisen
  • Die Glühlampe und ihr Widerstand
  • Farbcodierung von elektrischen Widerständen

03. Elektrische Energie, Arbeit und Leistung

  • Elektrische Energie
  • Elektrische Energie – elektrische Arbeit
  • Elektrische Leistung
  • Gleiche Leistung – unterschiedliche Spannung

04. Elektrisch geladene Körper und elektrische Felder

  • Elektrisch geladene Körper
  • Kräfte zwischen geladenen Körpern
  • Die elektrische Ladung
  • Das elektrische Feld
  • Das Elektroskop und die Glimmlampe
  • Ladungstrennung durch Influenz
  • Ladungstrennung durch Polarisation
  • Blitz und Donner, Blitzableiter

05. Magnete und magnetische Felder

  • Magnete und ihre Wirkungen
  • Eigenschaften von Magneten
  • Das magnetische Feld
  • Magnetfelder stromdurchflossener Leiter
  • Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld
  • Kräfte zwischen stromdurchflossenen Leitern
  • Der Elektromagnet
  • Der Kompass
  • Der Gleichstrommotor

06. Elektromagnetische Induktion

  • Das Induktionsgesetz
  • Das Lenz`sche Gesetz
  • Der Transformator
  • Gleichspannung und Wechselspannung
  • Gleichstrom und Wechselstrom
  • Der Wechselstromgenerator
  • Das Mikrofon

07. Elektrische Leitungsvorgänge

  • Der elektrische Leitungsvorgang
  • Leitung in Metallen
  • Leitung in Flüssigkeiten
  • Leitung in Gasen
  • Leitung im Vakuum
  • Leitung in Halbleitern
  • Die Halbleiterdiode
  • Die Leuchtdiode
  • Der Transistor
  • Feldeffekttransistoren

08. Informationsübertragung und -speicherung

  • Elektromagnetische Schwingungen
  • Eigenschaften hertzscher Wellen
  • Sendung und Empfang herzscher Wellen
  • Spektrum elektromagnetischer Wellen

OPTIK

01. Lichtquellen und Lichtausbreitung

  • Lichtquellen und beleuchtete Körper
  • Die Ausbreitung von Licht
  • Sonnen- und Mondfinsternis
  • Mondphasen
  • Lichtquellen in Natur und Technik

02. Reflexion und Brechung des Lichts

  • Reflexion und Reflexionsgesetz
  • Bilder an Spiegeln
  • Die Brechung von Licht
  • Das Brechungsgesetz
  • Die Totalreflexion
  • Strahlenverlauf an gewölbten Spiegeln, durch Linsen und Prismen

03. Bilder durch Öffnungen und Linsen

  • Bilder durch Öffnungen
  • Bilder durch Sammellinsen
  • Das menschliche Auge
  • Optische Geräte

04. Licht und Farben

  • Beugung von Licht
  • Interferenz von Licht
  • Zerlegung von weißem Licht
  • Arten von Spektren
  • Mischung von Farben
  • Die additive Farbmischung
  • Die subtraktive Farbmischung
  • Die Farbe von Körpern
  • Der Regenbogen
  • RGB-Darstellung von Farben

ATOM- UND KERNPHYSIK

01. Atome, Atomkerne und Radioaktivität

  • Der Aufbau von Atomen
  • Nuklide und Isotope
  • Der Spontanzerfall – eine natürliche Kernumwandlung
  • Gesetz des Kernzerfalls
  • Radioaktive Strahlung und ihre Eigenschaften
  • Nachweis radioaktiver Strahlung
  • Biologische Wirkung radioaktiver Strahlen und Strahlenschutz

02. Kernenergie

  • Kernspaltung
  • Kernkraftwerke
  • Die Atombombe
  • Die Entdeckung der Kernspaltung
  • Kernfusion in der Sonne

ENERGIE IN NATUR UND TECHNIK

01. Energie und ihre Eigenschaften

  • Energie, Energieträger und Energieformen
  • Speicherung von Energie
  • Transport von Energie
  • Umwandlung von Energie
  • Entwertung von Energie
  • Erhaltung der Energie
  • Der Wirkungsgrad
  • Energie für Lebensprozesse

02. Energieversorgung gestern, heute und morgen

  • Primär-, Sekundär und Nutzenergie
  • Nicht erneuerbare und erneuerbare Energieträger
  • Brennstoffzellen – Energiequellen der Zukunft
  • Regenerative Energiequellen