Zugänge zur Physik - AM BRG Kepler

Wege zur ENERGIE
ʺKlassischeʺ Abfolge: Kinematik -> Kraft -> Arbeit -> Energie.
KRITIK: Aufwändiger Zugang über komplexe Begriffe. Unmittelbarkeit des Verständnisses wird
verschüttet, Mächtigkeit des Begriffs wird reduziert. Eine Definition wie: ʺEnergie ist die Fähigkeit, Arbeit zu
verrichtenʺ führt Energie auf den komplexeren Begriff Arbeit zurück und meint im Allgemeinen mechanische
Arbeit, ein skalares Produkt zweier Vektoren. Man geht einen langen Weg zu einem Begriff, der leichter
unmittelbar aus dem Alltagsbegriff entwickelbar ist.
Was im Alltag mit Kraft bezeichnet wird, liegt meist der physikalischen Energie näher. Sätze wie ʺHeute habe
ich viel Energieʺ lassen sich weiterführen. Es erscheint angebracht, den Begriff direkt aus
Alltagsvorstellungen zu entwickeln und als Zugänge bekannte Aspekte wie Nährwerte oder die Einheit
Watt (Leistung) zu benutzen.
Energie ist skalar und lässt sich als mengenartige Größe konzeptualisieren (siehe: Karlsruher Physikkurs).
Auch M. Apolin (Mechanik-Puzzle, hpt-Verlag) beginnt den Band über Mechanik direkt mit
Energiebetrachtungen, ohne andere Begriffe vorauszusetzen.
Verteilt sich die Energie im Raum – infolge von Kraftfeldern (Wechselwirkungen) – beschreibt man dies mit
dem Begriff Potential: Es zeigt die räumliche Verteilung potentieller Energie und ergibt Bilder ähnlich zu
Höhenlandschaften.
Mögliche Abfolge
1. Was ist Energie?
Auf jeden Fall handelt es sich dabei um einen der wichtigsten und weitestreichenden Begriffe der Physik,
der auch im Alltagsleben hohe Bedeutung erlangt hat - man denke an Energie als Wirtschaftsfaktor.
Der Begriff lässt sich ohne explizite Definition anhand verschiedener Aspekte ʺeinkreisenʺ und erklären:
Gerhard Rath, BRG Kepler Graz, Inst. f. Experimentalphysik – Fachdidaktik, Uni Graz http://lehrer.brgkepler.at/grath
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