Thema Präsentationsprüfung Abitur Physik

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Wie wäre es dem Thema "Bezugssystemswechsel in der Mechanik - Gravitations- und Trägheitsfelder"

Hier kannst du detailliert klarmachen, warum Astronauten in der ISS schwerelos sind, und zwar aus zwei Bezugssystemen betrachtet. Im Bezugssystem der ISS kommt zu dem Gravitationsfeld noch ein Trägheitsfeld hinzu, in diesem Fall ein Zentrifugalfeld, beide kompensieren sich lokal weg. Hier kommt dann Einstein ins Spiel: Beide Felder lassen sich lokal nicht unterscheiden.

Aber: Ist die komplette ISS wirklich schwerelos? Das heißt, herrscht überall in der ISS wirklich keinerlei mechanische Spannung? Dazu müsste das Gravitationsfeld das Trägheitsfeld exakt wegkompensieren, und dazu musst du dir die geometrische Struktur der beiden Felder anschauen. Das eine ist radialsymmetrisch, das andere zylindersymmetrisch. Du kommst dann automatisch auch zu einer sauberen, fundierten und sehr modernen Erklärung der Gezeiten etc. Das Trägheitsfeld hat auch noch einen dynamischen Anteil, welcher für die Corioliskraft zuständig ist. Mit welchen Experimenten könnte man dann doch entscheiden, ob man rotiert? Steht das nicht im Widerspruch zu Einstein Aussage von Äquivalenz von träger und schwerer Masse?

Fazit: Viel moderne Physik (allgemeine Relativitätstheorie ohne den Formalismus der Raumzeitkrümmung), modernere Mechanik, sich mal ablösend von dem alten Zopf Newton, sehr anschaulich, mathematisch im Rahmen, super interessant.