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Physiksommer 2018 "Physik des Wetters"

Physiksommer 2018 an der Technischen Universität Ilmenau Ein Sommerkolleg für physikinteressierte Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe Das Thema des diesjährigen Physiksommers lautet: Physik des Wetters Das Institut für Physik der Technischen Universität Ilmenau lädt alle wissbegierigen Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe zur 18. Auflage des Ilmenauer Physiksommers ein, um vom 17. bis 21. September 2018 das Wetter zu ergründen.

Ob Schmuddelwetter an den Küsten, dichter Nebel im Talkessel, Fön auf den Bergen oder das so oft ersehnte Himmelblau in Ilmenau, das Wetter umgibt uns tagtäglich. An aktueller Brisanz gewinnt dieses Thema durch dramatische Aussagen zum Klimawandel und zur Erderwärmung sowie den Treibhauseffekt und die fossile Energieversorgung durch und für den Menschen. Es ist also höchste Zeit, dass sich der Physiksommer den physikalischen Mechanismen widmet, die unserem Wettergeschehen zugrunde liegen. Im Sommerkolleg werden wir uns Fragen rund um die Windentstehung, den Niederschlag in Form von Regen und Schnee, den Blitz und Donner und die Wolkenbildung kümmern. Passend zum Thema sind Exkursionen zu einer Wetterstation und zum Ilmenauer Fass für Strömungsforschung geplant.

Der Physiksommer 2018 knüpft an seine achtzehnjährige Tradition an, mit aktuellen Themen noch mehr Begeisterung für die Physik bei Schülerinnen und Schülern der gymnasialen Oberstufe zu entfachen und sie zum Studium der Physik oder eines naturwissenschaftlich orientierten Fachs zu bewegen. Physik und Technik sind beim Wetter allgegenwärtig. Man bedenke nur, welche physikalischen Größen wichtig zur Beschreibung des Wettergeschehens sind. Hierzu gehören sicherlich Temperatur, Druck, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit. Mit moderner Sensorik kann man einige dieser Größen auf dem Smartphone ermitteln. Wie aber gelangt man zu den immer präziseren Wettervorhersagen? Hierbei spielen sicherlich die Beobachtung des Wetters durch Radar- und Satellitenaufnahmen sowie numerische Simulationen eine entscheidende Rolle. Damit ist die Physik des Wetters sicherlich eine Spielwiese für angehende Naturwissenschaftler/-innen.

Die Physik ist eine experimentelle Wissenschaft. Aus diesem Grund sind die während des Kollegs angebotenen Projektarbeiten und Praktikumsversuche besonders wichtig. In der Projektarbeit erarbeiten die Schülerinnen und Schüler unter der Betreuung durch einen studentischen Tutor ein selbst gewähltes Thema, das im Zusammenhang mit dem Physiksommer steht. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden durch einen kurzen Vortrag am Ende des Kollegs vorgestellt. Als Novum des diesjährigen Physiksommers sollen die Teilnehmenden schon während der Projektarbeiten ihr experimentelles Geschick unter Beweis stellen. Zum ausgewählten Thema werden von jeder Gruppe mit einfachsten Mitteln Demonstrationsversuche konzipiert und aufgebaut, die während der Abschlussvorträge vorgeführt werden. Die besten Präsentationen werden mit einem Buchpreis ausgezeichnet.

Im Praktikum werden die Schülerinnen und Schüler unter Anleitung Versuche durchführen, die Studierende der Physik an der Technischen Universität Ilmenau im Grundpraktikum als Prüfungsleistung absolvieren. Fachleute werden Vorlesungen halten, die sich mit dem Thema des Sommerkollegs auseinandersetzen. Der Physiksommer besteht also aus drei Einheiten. Die Projektarbeit wird etwa 50% des gesamten zeitlichen Umfangs beanspruchen und steht damit im Zentrum des Kollegs. Die notwendige Literaturrecherche werden die Schülerinnen und Schüler mit Hilfe der Universitätsbibliothek und des Internets durchführen. Mögliche Projektthemen sind: Wind Niederschlag Wolken Gewitter Wetterprognose Erdatmosphäre Klimazonen Erderwärmung Energieversorgung Die Praktikumsversuche finden im Grundpraktikum des Instituts für Physik statt. Unter Anleitung durch die betreuenden Tutorinnen und Tutoren werden die Schülerinnen und Schüler moderne experimentelle Techniken und Methoden der Physik kennenlernen und sie auf relevante Fragestellungen zum Thema des Kollegs anwenden. Diese Versuche beanspruchen etwa 35% des zeitlichen Umfangs. Der Rest der zur Verfügung stehenden Zeit wird von Vorlesungen belegt. Experten/-innen legen die Grundlagen für das Verständnis der verschiedenen thematischen Aspekte und sorgen idealerweise für neue Fragestellungen und Ideen.

Die Unterbringung der Teilnehmerinnen und Teilnehmer erfolgt in der Ilmenauer Jugendherberge. Die Stadt Ilmenau stellt ihre Sommer-Rodelbahn zur Verfügung, so dass Schülerinnen und Schüler auch in sportlicher Hinsicht zu Höchstleistungen animiert werden. Das Kennenlernen des studentischen Lebens auf dem Universitätscampus und ein gemeinsames Abendessen mit Tutoren und Dozenten bieten weitere Gelegenheiten zu intensivem Gedankenaustausch zwischen Schülern, Studierenden, Lehrern und Forschern. Geplant sind weiter Exkursionen zur Wetterstation Schmücke im Thüringer Wald und zum berühmten Ilmenauer Fass, in dem moderne Experimente zur Strömungsforschung stattfinden.

Das Programm wendet sich an physikinteressierte Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe, die insbesondere Physik-Leistungskurse, Physik-Vertiefungsfächer oder naturwissenschaftliche Spezialklassen belegen. Die Teilnehmerzahl ist aufgrund der Projektarbeit und des Praktikums auf 50 beschränkt. Unter den Bewerbern wird eine Auswahl nach der Originalität und dem wissenschaftlichen Inhalt eines einseitigen, von den Bewerbern zu verfassenden Aufsatzes zum Thema des diesjährigen Physiksommers getroffen.

Der Ilmenauer Physiksommer wurde erstmals im Jahr 2001 durchgeführt und findet seitdem jährlich zu verschiedenen Themen statt. In diesem Jahr steht das Sommerkolleg unter der Leitung von Prof. Jörg Kröger, der am Institut für Physik forscht und lehrt. Institut für Physik Telefon: +49 3677 693608 Technische Universität Ilmenau Telefax: +49 3677 693205 Weimarer Straße 32 Email: physiksommer2018@tu-ilmenau.de D-98693 Ilmenau Web: www.tu-ilmenau.de/physiksommer

Die Einreichung von Beiträgen ist bis zum 19.08.2018 möglich.

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