Montag	Dienstag	Mittwoch	Donnerstag	Freitag	Samstag		Sonderschichten	Anmerkungen
Name
Aljoscha		x			14-18			KC früh
Anselm					16-19
Benjamin					15-18.30
Christoph K		x			14-17			KC früh
Felix		x		16-18	14-16			IT,  KC früh
Flo		14.30-16			13.30-18			Büro
Guido			14-16		14-17
Hakon					15-17(18)
Holger H	14-18				14-17
Holger B		15.30-18						KC spät
Hotte					14-17
Ilian					14-16
Ingo			14-16
Jaro					15-17			IT
Jörg		14-17			13.30-21
KP	15-16	14-17	15-16	15-16	13.15-0.15	14-15
Laurin					13.30-15.30
Le-Minh					14-18
Lin		x						KC früh
Lucas			16-18
Malte					14-18
Martin					(16.30-18.30)
Mike
Nina					14-17
Özge					nach Wahl
Philipp J					16-19	13-17
Philipp M				14-16
Regina					14-17
Rico		x			17-21			IT, Spätdienst, KC früh
Thore		14-17
Till
Tobias					14-16			Ausleihe
Aaron		x						KC früh

The PhysicsClub/Student ResearchCenter of the University of Kassel is located in Kassel, Parkstr. 16  and is open for students of all schools in Kassel and Nothern Hess.

We have our own building: 4 floors and about 650 m² of research area.

Pictures: Klick here

Our special equipment: workshop, electron microscope, devices for single photon measurements, laboratories for physics, chemistry and biology, observatory with 7 telescopes, library and a lot of other rooms for the research groups.

The students (age 14 – 19) work in small teams. They work on interesting and up-to-date subjects from science (physics, astronomy, biology, chemistry, IT, geophysics). They acquire the necessary knowledge on their own.

After choosing their research topics during the first months of their studies, they begin to solve their problems and questions by themselves with the help of open-ended experiments in which they use real scientific methods.

Younger students (age 10-13) work on interesting projects and learn the expert knowledge without instruction by teachers, in particular they practice their soft-skills.

Teachers and student-teachers act only as advisors, not as instructors, they train the students in soft-skills and self-organization concerning their work.

We arrange contacts between experts at universities and enterprises which very often sponsor the equipment for the experiments.

The student research teams work on an issue for one or two years. After that some of them take part in the competition „Jugend forscht“; usually with great success. Every year they win state awards, 2006, 2009, 2011,2014 and 2015 even the national award in physics. 2009 we take part in the european science contest. 2014 our team got the national award opf the GYPT.

In the last years our teams got a lot of international awards (CASTIC, ISEF) too.

The concept of the PhysicsClub is unique in Germany and has won a lot of important national awards.

Our staff:12 teachers (High school), 25 university students

Participants: 400 students age 10 to 19 coming from 35 schools

The PhysicsClub was best practice project in STELLA and is  co-operator of STENCIL.

 

Click here for a powerpoint presentation about the physicsclub, made by STELLA, University of Erlangen

Click here for an up to date presentation made for STENCIL

Click here for an up to date presentation (July 2011) with more examples and didactic informations

Arbeitsgruppen:

AG 1: Klassische Navigation

Tages- und Jahresbewegung der Sterne und Sonne, Himmelskoordinaten, Bestimmung von geographischer Länge und Breite mit Uhr und Sextant, mit praktischen Übungen

Aufgabe 1:

Informationen über Tages- und Jahresbewegung von Sonne und Sternen einholen (Begriffe wie Stundenwinkel, Azimut, Rektaszension und Deklination sollten bekannt werden).

Informationen über Sonnenzeiten (was sind Zeitzonen, wahre Sonnenzeit, mittlere Sonnenzeit) einholen.

Wann geht eine Sonnenuhr vor und wann  geht sie nach? (Zeitgleichung verstehen)

Wieso dauert ein wahrer Tag weniger als 24 Stunden?

(Literatur Struve S.28 – 38, Schroeder S.43 – 58)

Aufgabe 2:

Mit Winkelmesser und Uhr die geographische Länge und Breite des Schiffes bestimmen!

AG 2: Navigation mit GPS

Wie funktioniert GPS? Rechenverfahren und Genauigkeitsanalysen mit und ohne Berücksichtigung der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie, Zeitdilatation, Uhren im Gravitationsfeld, mit praktischen Übungen (auch Rechenübungen)

Aufgabe 1:

Schiffskurs durch GPS – Messungen verfolgen, ev. auf Karte übertragen

Aufgabe 2:

Signalmodulierung und Dekodierung, Autokorrelation  verstehen und erläutern können (die Autokorrelation für die Aerogelgruppe), S.128 -144, S.161-168

Ziel: Ein mathematisches Verfahren entwickeln, mit dem über die Autokorrelation der Phasenabstand zweier Sinus-Signale bestimmt werden kann und das dann von der Aerogelgruppe zur Laufzeitmessung ihres Testsignals verwendet werden kann.

Aufgabe 3:

Struktur der Navigationsnachricht darstellen, S.168 – 171

Aufgabe 4:

Wie wird die Empfängerposition bestimmt?

Überblick S.89 – 196, Details u.a. S.171 ff, Grundlagen S.59 ff

AG 3:Knotentheorie

Seemannsknoten, Mathematische Definition eines Knotens, Graphentheorie, Herstellung und Lösbarkeit von Knoten in nieder- und höherdimensionalen Räumen, mit praktischen Übungen im dreidimensionalen Räumen

Aufgabe 0:

Vor dem Workshop die Seite  http://knotplot.com/ besuchen, das Programm KnotPlot runterladen und mitnehmen. Sollte einer machen, die Gebühr wird bezahlt!

Aufgabe 1:

Vom Käpten oder Steuermann die Seemannsknoten zeigen lassen und üben.

Aufgabe 2:

Untersuchung der Gruppenstruktur von Zöpfen

Warum bilden Knoten bzgl. ihrer Zusammensetzung keine Gruppen?

Zuordnung Knoten – Polynome untersuchen

Klassifizieren der Knoten, Primfaktorzerlegung untersuchen, vergleichen mit irreduziblen Polynomen

Welche Rolle spielen Dimensionen bei der Lösbarkeit von Knoten?

Anwendung in Chemie (Chiralität von Molekülen), Biologie (DANN) und Physik (statistische Physik, interessante Verbindung zur Netzwerktheorie)

Bücher über Knotentheorie stehen zur Verfügung, einzelne Kapitel sind kopiert

AG 4: Navigieren nach dem Kompass und Magnetische Missweisung

Magnetfelder und Entstehung des Erdmagnetfeldes, Polwanderung, magnetische Deklination, Kreiselkompass

mit praktischen Übungen und Arbeit mit Deklinationskarten

Aufgabe 1:

Bestimme die aktuelle Schiffsposition durch Peilung.

Aufgabe 2:

Wie entsteht das Erdmagnetfeld und wie kann man die Umpolung beobachten? (Zusatzliteratur Linke S.66ff)

Aufgabe 3:

Mit möglichst vielen verschiedenen Methoden die magnetische Missweisung bestimmen (Gelände, Polarstern, Sonne Mittag, Sonnenauf- und Untergang), Literatur Linke S.94 – 126

Aufgabe 4:

Kursbestimmung mit Hilfe des Kompass und in eine Karte eintragen (soweit möglich)

Zur Verfügung stehen Kompasse und Sextanten sowie topographische Karten der Küsten-gebiete (als CD, teilweise als Ausdruck

AG 5: Navigieren im Kosmos: Flug zu den Planeten

Bahnen von Raumsonden, Hohmann Bahnen, Swing-by-Manöver, Pioneer - Anomalie: Lenkt die Dunkle Energie die Pioneer-Raumsonden ab?

Steuerung eines Satelliten durch Kreiselsysteme

Aufgabe1:

Wie funktioniert ein Swing-by-Manöver? Wo kommt die Energie dazu her?

Aufgabe 2:

Was sind Hohmann-Bahnen? Warum haben sie den geringsten Energieaufwand und wieso kann man die Flugzeit mit dem 3. Keplerschen Gesetz ausrechnen?

Aufgabe 3:

Pioneer Anomalie und seltsame Bahnabweichungen im Planetensystem: Haben sie eine kosmologische Deutung? Literatur: SuW Artikel

AG 6: Magnuseffekt

Strömungslehre, rotierende Zylinder als Antriebssystem, Bau eines Modells

Material zusammengestellt von Herbert F.

Aufgabe:

Die Strömungsdynamik des Magnuseffektes verstehen, einige einfache Versuche hierzu vorbereiten und durchführen und dann ein kleines Modell bauen, dass den Magnuseffekt als Antrieb benutzt.

Pflichtlektüre:

Dava Sobel: Längengrad,  Berliner Taschenbuch Verlag, 1995

Ein historischer Bericht zur Einstimmung  

Eine Woche vor der Abfahrt erhalten alle Teilnehmer für ihre jeweilige AG Texte zur Einarbeitung (per Mail und/oder per Post). An Bord gibt es dann Tasks für die einzelnen AGs, die eigenständig mit dem ausgegebenen Material und vorhandener Literatur gelöst werden sollen und am letzten Tag anderen Teilnehmern erläutert werden sollen.

Zeiten:

Da wir auch die Mannschaft zum Segeln darstellen, findet immer nur die Hälfte der AGs statt, die Teilnehmer der anderen Gruppen stehen auf Abruf als Mannschafft an Deck zur Verfügung!

Um das Essen kümmert sich Andreas D, zusammen mit den schon eingeteilten Helfern. Das Abräumen und Abwaschen wird im Wechsel von den anderen übernommen.

Morgens (7.30 Uhr) und Mittags  (12.30 Uhr) gibt es ein kaltes Büffet, abends (19.00 Uhr) wird gekocht bzw. gegrillt.

Am Abend ist Landgang, Lagerfeuer etc.

Sonntag:

12.00 Uhr: Abfahrt ICE Bus - Bahnhof, Busparkplatz, Wilhelmshöhe (Bitte pünktlich sein, sonst muss die Anreise auf eigene Kosten mit dem Zug erfolgen!)

18.00 Uhr Ankunft Rostock, Stadtbummel und privates Abendessen

21.00 Uhr Einschiffung, Kabinenbelegung

22.00 Uhr: Vorbesprechung

24.00 Uhr Nachtruhe

Montag:

9.00 Uhr: Einweisung durch den Kapitän, Ablegen

14.00 – 15.30 Uhr: AG 1 – 3

15.30 – 17.00 Uhr: AG 4 – 6

Dienstag:

9.30 – 10.30 Uhr: AG 1 – 3

10.30 – 11.30 Uhr: AG 4 – 6

14.00 – 15.30 Uhr: AG 1 – 3

15.30 – 17.00 Uhr: AG 4 – 6

Mittwoch:

9.30 – 10.30 Uhr: AG 1 – 3

10.30 – 11.30 Uhr: AG 4 – 6

14.00 – 15.30 Uhr: AG 1 – 3

15.30 – 17.00 Uhr: AG 4 – 6

Donnerstag:

Vorbereiten der Ergebnispräsentation:

9.30 – 10.30 Uhr: AG 1 – 3

10.30 – 11.30 Uhr: AG 4 – 6

Ergebnispräsentation in neuen, gemischten Gruppen:

14.00 – 16.00 Uhr: AG 1 – 3

16.00 – 18.00 Uhr: AG 4 – 6

21.00 Uhr : Abschlussbesprechung

Freitag:

6.30 Uhr Frühstück

8.00 Uhr: Ankunft Cuxhaven, Ausschiffung

10.00 Uhr: Besichtigung des Fallturmes

12.00 Uhr Stadtbummel und Gelegenheit zum Mittagessen

14.00 Uhr: Rückfahrt nach Kassel

18.00 Uhr: Ankunft Kassel ICE Bus-Bahnhof

Mitbringen:

-         Schlafsack oder Bettdecke (Kopfkissen vorhanden)

-         Handtücher

-         Boots- oder Turnschuhe

-         Regen – oder Segelkleidung

-         Müllsäcke für den eigenen Müll

-         Toilettenpapier

Keine Koffer!!! In den Kabinen ist zu wenig Platz! Faltbare Reisetaschen sind besser!

Nicht nur leichte Bekleidung, auch warme Bekleidung mitnehmen!

Badesachen

Waschzeug

Medikamente

Beachten:

-         Bitte unbedingt auf das Einhalten der Nachtruhe (24.00 Uhr – 7.00 Uhr ) achten.

-         Keinen hochprozentigen Alkohol mit an Bord nehmen oder an Land trinken.

-         Keine lauten Abspielgeräte mitbringen. Gitarren sind erwünscht!

-         Das Schiff hat nur einen endlich großen Wassertank. Es ist nicht zu erwarten (und bei 2 Duschen auch zeitlich nicht zu organisieren), dass jeder täglich an Bord Duschen kann. In manchen Häfen gibt es Duschmöglichkeiten.

-         Verpflegung ist im Preis inbegriffen für den folgenden Zeitraum:

Montag ab Frühstück bis Freitag Frühstück, jeweils einschl.

Insbesondere für Sonntag Abend und Freitag Mittag ist Selbstverpflegung oder Restaurantbesuch einzuplanen!

-         An Bord werden zum Selbstkostenpreis alkoholfreie Getränke verkauft. Abends besteht die Möglichkeit ebenfalls zum Selbstkostenpreis für Jugendliche über 16 Jahren selbstgezapftes Bier in geringen Mengen zu kaufen.

-         Der Kochdienst unter Andreas D. ist für die Zubereitung der Mahlzeiten verantwortlich, die von einem Gastronomiebetrieb geliefert werden. Alle anderen müssen den anschließenden Küchendienst übernehmen.

-         Allen Anweisungen des Kapitäns bei Segelmanövern ist unmittelbar zu entsprechen.

-         Es wird eine aktive Teilnahme an den AGs erwartet.