Das Messen von Größen und die zugehörigen Messmethoden spielen in der Physik und auch im Physikunterricht eine große Rolle. Um die direktere, haptische Erfahrung zu gewinnen, wird in der Mittelstufe meist „per Hand", also mit Maßband, Stoppuhr oder auch einem einfachen Multimeter ein einzelner Messwert aufgenommen. Durch Wiederholung der Versuche unter leicht veränderten Umständen können so Zusammenhänge zwischen diesen Größen gut veranschaulicht werden. Legt man in einer vorgegebenen Zeit beispielsweise die doppelte Strecke zurück, hat man sich mit der doppelten Geschwindigkeit bewegt.
Auf diese Weise schwierig zu messen sind dynamische Prozesse, bei denen ein Messwert über eine längere Zeit immer wieder aufgenommen werden muss. Deshalb werden dazu meist Computermesswerterfassungsprogramme genutzt, die praktischerweise auch gleich das zugehörige Diagramm zeichnen.
Da auch in Wissenschaft und Forschung kaum noch „per Hand" gemessen wird, ist es gut, wenn schon im naturwissenschaftlichen Unterricht der Kursstufe erste Erfahrungen mit diesen Programmen gesammelt werden.
Und wie ginge das besser, als in einem Praktikum? Ein solches absolvierte der Physik-Leistungskurs der K1. Es ging um die Entladung von Kondensatoren, einem wichtigen Bauteil der Elektronik und einem Energiespeicher, beispielsweise in Hybridfahrzeugen.
Schnell wird ein Stromkreis aufgebaut, die Surfaces aufgestellt, die Hardware angeschlossen und die Software gestartet. Schwieriger war es da schon, den richtigen Messbereich auszuwählen und einen geeigneten Trigger für den Start der Messung zu setzen. Nachdem auch diese Hürde überwunden wurde, zeigte sich die wunderschöne Entladekurve, eine Exponentialfunktion, die den exponentiellen Zerfall der Spannung zeigt. Gut verwirklichen ließ sich hier natürlich der Brückenschlag zur Mathematik, in der eben jene Funktion gerade Thema war.
Unserem Physikkurs jedenfalls hat diese Stunde viel Freude am "richtigen" Arbeiten bereitet - vielen Dank an Herrn Bialek, für diesen spannenden Einblick in die naturwissenschaftliche Praxis!