SciSimulator
Kostenloses STEM-Online-Labor: Physik, Chemie, Biologie und Mathematik
Verstehen Sie abstrakte Konzepte durch interaktive wissenschaftliche Simulationen. Jedes Experiment enthält Lernleitfäden und Quizze, ideal für selbstständiges Lernen.
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Vorgestellte Simulation
Ohmsches Gesetz
Interaktive Schaltungssimulation, die die Beziehung zwischen Spannung, Strom und Widerstand demonstriert. Passen Sie die Komponenten in Echtzeit an, um das Ohmsche Gesetz V=IR zu überprüfen.
Elektrolyse von Wasser
Visualisieren Sie die elektrochemische Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Beobachten Sie das Volumenverhältnis 2:1, verstehen Sie Elektrodenreaktionen und lernen Sie die Faradayschen Gesetze der Elektrolyse kennen.
Satz des Pythagoras
Interaktiver visueller Beweis des Satzes von Pythagoras (a² + b² = c²) mit der Umordnungsmethode. Ziehen und drehen Sie Quadrate, um zu sehen, wie sich die Flächen kombinieren – ideal zum Verständnis geometrischer Beweise.
Photosyntheserate-Labor
Untersuchen Sie, wie Lichtintensität, CO₂-Konzentration und Temperatur die Photosyntheserate beeinflussen. Beobachten Sie die Sauerstoffblasenbildung und verstehen Sie die begrenzenden Faktoren im Pflanzenstoffwechsel.
Alle Experimente
Ohmsches Gesetz
Interaktive Schaltungssimulation, die die Beziehung zwischen Spannung, Strom und Widerstand demonstriert. Passen Sie die Komponenten in Echtzeit an, um das Ohmsche Gesetz V=IR zu überprüfen.
Strom in Reihen- und Parallelschaltungen
Interaktive Physiksimulation zur Erforschung der Stromverteilung in Reihen- und Parallelschaltungen. Überprüfen Sie die Kirchhoffsche Knotenregel mit virtuellen Amperemetern und beobachten Sie, wie sich der Strom an Knotenpunkten aufteilt.
Spannung in Reihen- und Parallelschaltungen
Interaktive Physiksimulation zur Erforschung der Spannungsverteilung in Reihen- und Parallelschaltungen. Überprüfen Sie die Kirchhoffsche Maschenregel mit virtuellen Voltmetern und verstehen Sie die Prinzipien der Spannungsteilung.
Volt-Ampere-Methode
Lernen Sie, unbekannte Widerstände mit der Volt-Ampere-Methode zu messen. Üben Sie das Ablesen von Voltmeter- und Amperemeterskalen, berechnen Sie den Widerstand mit dem Ohmschen Gesetz und verstehen Sie Messfehler.
Messung der elektrischen Leistung
Messen Sie die elektrische Leistung einer kleinen Glühbirne mit der Volt-Ampere-Methode. Beobachten Sie, wie sich die Leistung mit der Spannung ändert, verstehen Sie die Beziehung P=VI und vergleichen Sie Nenn- und tatsächliche Leistung.
Geometrische Optik
Erforschen Sie Lichtbrechung und Bildentstehung mit Sammellinsen. Verstehen Sie die Linsengleichung, beobachten Sie reelle und virtuelle Bilder und entdecken Sie die Beziehung zwischen Objekt- und Bildweite.
Galileis ideale schiefe Ebene
Leiten Sie das Trägheitskonzept ab, indem Sie eine Kugel auf reibungsfreien schiefen Ebenen verschiedener Winkel beobachten. Verstehen Sie Galileis Gedankenexperiment, das zu Newtons erstem Bewegungsgesetz führte.
Faktoren der kinetischen Energie
Erforschen Sie die Formel der kinetischen Energie (Ek = ½mv²) durch interaktive Kollisionsexperimente. Untersuchen Sie, wie Masse und Geschwindigkeit die kinetische Energie beeinflussen, und entdecken Sie die quadratische Beziehung zwischen Geschwindigkeit und Energie.
Potentielle Energie: Masse und Höhe
Erforschen Sie die Formel der Gravitationsenergie (Ep = mgh) durch interaktive Fallexperimente. Untersuchen Sie, wie Masse und Höhe die potentielle Energie beeinflussen, und beobachten Sie den Energietransfer durch Schwammkompression.
Elektrolyse von Wasser
Visualisieren Sie die elektrochemische Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Beobachten Sie das Volumenverhältnis 2:1, verstehen Sie Elektrodenreaktionen und lernen Sie die Faradayschen Gesetze der Elektrolyse kennen.
Satz des Pythagoras
Interaktiver visueller Beweis des Satzes von Pythagoras (a² + b² = c²) mit der Umordnungsmethode. Ziehen und drehen Sie Quadrate, um zu sehen, wie sich die Flächen kombinieren – ideal zum Verständnis geometrischer Beweise.
Galton-Brett
Simulieren Sie den Zentralen Grenzwertsatz und die Normalverteilung mit einem Galton-Brett. Beobachten Sie, wie Kugeln durch Stifte prallen und eine Glockenkurve bilden, und verstehen Sie, wie zufällige Ereignisse vorhersagbare Muster erzeugen.
Monte-Carlo-Simulation
Schätzen Sie Pi mit der Monte-Carlo-Zufallsstichprobe. Platzieren Sie Punkte zufällig in einem Quadrat mit einem Viertelkreis, berechnen Sie das Verhältnis und beobachten Sie, wie die Schätzung mit zunehmender Stichprobengröße gegen π konvergiert.
Riemann-Integral-Visualisierer
Erforschen Sie die Definition des bestimmten Integrals mit linken, rechten und mittleren Riemann-Summen. Visualisieren Sie, wie eine zunehmende Anzahl von Rechtecken die exakte Fläche unter einer Kurve annähert.
Koch-Schneeflocken-Generator
Erforschen Sie die Konstruktion der Koch-Schneeflocke und ihre paradoxen Eigenschaften – unendlicher Umfang bei endlicher Fläche. Passen Sie die Iterationsstufen an, um das fraktale Muster entstehen zu sehen.
Zinseszins: Die Magie der Zeit
Vergleichen Sie einen Frühstarter mit einem fleißigen Sparer, um die erstaunliche Kraft des Zinseszinses zu erleben: Früh anfangen ist wirkungsvoller als mehr zu sparen.
Zinseszins: Regelmäßiges Sparen
Visualisieren Sie, wie Zinseszinsen im Laufe der Zeit Wohlstand aufbauen. Vergleichen Sie verschiedene Zinssätze und Beitragsbeträge, um das exponentielle Wachstum regelmäßiger Sparanlagen zu verstehen.
Menger-Schwamm-Generator
Erforschen Sie den Menger-Schwamm, ein faszinierendes 3D-Fraktal mit unendlicher Oberfläche und null Volumen. Drehen Sie das interaktive Modell und erhöhen Sie die Iterationsstufen, um seine selbstähnliche Struktur zu entdecken.
Hebelgleichgewicht
Erforschen Sie das Drehmomentprinzip und überprüfen Sie die Gleichgewichtsbedingung des Hebels F1×L1 = F2×L2. Fügen Sie Gewichte an verschiedenen Positionen hinzu, um den mechanischen Vorteil und Gleichgewichtspunkte zu verstehen.
Faktoren, die den Druck beeinflussen
Interaktive Simulation zur Erforschung der Beziehung zwischen Kraft, Fläche und Druck (P=F/A). Beobachten Sie, wie sich der Druck ändert, wenn Sie Kraft oder Kontaktfläche anhand praxisnaher Beispiele anpassen.
Lochkamera-Abbildung
Erforschen Sie, wie Licht sich geradlinig ausbreitet und durch eine Lochkamera ein umgekehrtes Bild erzeugt. Passen Sie die Lochgröße und den Abstand an, um Veränderungen in Bildhelligkeit und Schärfe zu beobachten.
Reflexionsgesetz
Interaktive Demonstration des Reflexionsgesetzes. Verändern Sie den Einfallswinkel und beobachten Sie, wie der Reflexionswinkel ihm entspricht. Überprüfen Sie, dass einfallender Strahl, reflektierter Strahl und Lot in einer Ebene liegen.
Schwerkraft vs Masse
Quantitative Untersuchung des proportionalen Zusammenhangs zwischen Gewichtskraft und Masse (G=mg). Verwenden Sie eine Federwaage, um Objekte verschiedener Massen zu messen, und berechnen Sie die Gravitationsfeldstärke.
Dichte: Masse vs Volumen
Untersuchen Sie, warum Objekte gleichen Volumens unterschiedliche Massen haben. Messen Sie Masse und Volumen verschiedener Materialien, um die Dichte zu berechnen und diese grundlegende Materialeigenschaft zu verstehen.
Photosyntheserate-Labor
Untersuchen Sie, wie Lichtintensität, CO₂-Konzentration und Temperatur die Photosyntheserate beeinflussen. Beobachten Sie die Sauerstoffblasenbildung und verstehen Sie die begrenzenden Faktoren im Pflanzenstoffwechsel.
Lichtdispersion
Erforschen Sie die Zerlegung von weißem Licht in ein sichtbares Spektrum mit einem Prisma. Verstehen Sie, wie verschiedene Wellenlängen in unterschiedlichen Winkeln gebrochen werden und so den Regenbogen der Farben erzeugen.
Ebenenspiegel-Abbildung
Erforschen Sie die Eigenschaften von Bildern im ebenen Spiegel: gleiche Größe wie das Objekt, gleicher Abstand zum Spiegel, seitenverkehrt und virtuell. Überprüfen Sie diese Eigenschaften durch interaktive Strahlenverfolgung.
Sehkorrektur
Erforschen Sie, wie Kurzsichtigkeit (Myopie) und Weitsichtigkeit (Hyperopie) entstehen und mit Konkav- und Konvexlinsen korrigiert werden. Verstehen Sie die Optik des menschlichen Auges und die Funktion von Korrekturgläsern.
Flüssigkeitsdruck
Erforschen Sie den Zusammenhang zwischen Flüssigkeitsdruck, Tiefe und Dichte mit einem U-Rohr-Manometer. Überprüfen Sie P=ρgh und verstehen Sie, warum der Druck mit der Tiefe zunimmt und zwischen verschiedenen Flüssigkeiten variiert.
Archimedisches Prinzip
Erforschen Sie das Archimedische Prinzip: Die Auftriebskraft entspricht dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit. Untersuchen Sie, wie der Auftrieb von der Flüssigkeitsdichte und dem eingetauchten Volumen abhängt, nicht vom Gewicht oder der Form des Objekts.
Photoelektrischer Effekt
Erforschen Sie Einsteins photoelektrische Gleichung (E=hf−W) und die Teilchennatur des Lichts. Beobachten Sie, wie Änderungen der Lichtfrequenz und -intensität die Elektronenemission aus Metalloberflächen beeinflussen.
Faktoren, die den Widerstand beeinflussen
Erforschen Sie, wie Material, Länge, Querschnittsfläche und Temperatur den Widerstand eines Leiters beeinflussen. Überprüfen Sie die Formel R=ρL/A mit der Methode der kontrollierten Variablen.
Schmelzeigenschaften
Vergleichen Sie den Schmelzvorgang kristalliner (Natriumthiosulfat) und amorpher (Paraffin) Feststoffe. Zeichnen Sie Temperatur-Zeit-Diagramme, um den konstanten Schmelzpunkt kristalliner Stoffe zu beobachten.
Mendelscher Monohybrider Erbgang
Erforschen Sie das Mendelsche Spaltungsgesetz durch monohybride Kreuzungen. Simulieren Sie genetische Vererbung, beobachten Sie das 3:1-Phänotypverhältnis in der F2-Generation und verstehen Sie dominante und rezessive Allele.
Faktoren der Gleitreibung
Mit der Kontrollvariablenmethode untersuchen Sie, wie Normalkraft, Oberflächenrauheit und Kontaktfläche die Gleitreibung beeinflussen. Überprüfen Sie f=μN und verstehen Sie, warum Reibung unabhängig von der Kontaktfläche ist.
Beschleunigung eines Wagens
Interaktive Physiksimulation: Analysieren Sie die Bewegung eines Wagens auf einer schiefen Ebene mit einem Zeitmarkengeber. Berechnen Sie die Beschleunigung mit der Methode der sukzessiven Differenzen und vergleichen Sie mit theoretischen Werten.
Zweites Newtonsches Gesetz: F=ma
Interaktive Simulation zum Zweiten Newtonschen Gesetz (F=ma). Verwenden Sie die Methode der kontrollierten Variablen, um zu untersuchen, wie die Beschleunigung von Kraft und Masse abhängt. Analysieren Sie Daten zur Überprüfung der linearen Beziehung.
Mechanische Energieerhaltung: Freier Fall
Überprüfen Sie die Erhaltung der mechanischen Energie (mgh=½mv²) durch ein Freifallexperiment mit Tickertimer. Geschwindigkeit berechnen, Energieänderungen vergleichen, Fehler analysieren.
Impulserhaltung: Stoßexperimente
Interaktive Physik-Simulation: Erforschen Sie den Impulserhaltungssatz durch Kugelkollisionen. Passen Sie Masse, Geschwindigkeit und Stoßzahl an, um p=mv zu verifizieren. Vergleichen Sie elastische und inelastische Stöße.
Waagerechter Wurf: Bewegungsunabhängigkeit
Kostenlose Physik-Simulation: Vergleichen Sie die Flugbahnen von roten, blauen und grünen Bällen mithilfe der Stroboskopfotografie. Überprüfen Sie die Unabhängigkeit der Bewegung und analysieren Sie die horizontale gleichförmige Bewegung im Vergleich zum vertikalen freien Fall.
Pendel-Periodendauer Labor
Kostenlose Physiksimulation: Erforschen Sie die Beziehung zwischen Pendellänge und Schwingungsdauer mit der Kontrollvariablenmethode. Überprüfen Sie die Formel T=2π√(L/g) und entdecken Sie, dass die Periode nur von der Länge abhängt, nicht von Masse oder Amplitude.
Sonnenfinsternis-Simulation: Wie Finsternisse Entstehen
Interaktive Astronomie-Simulation zur Erforschung, wie die Ausrichtung von Sonne, Mond und Erde Sonnenfinsternisse erzeugt. Passen Sie die Orbitalposition und Neigung des Mondes an, um die Bedingungen für totale, partielle und ringförmige Finsternisse zu beobachten und den Einfluss der Bahnneigung auf die Finsternishäufigkeit zu verstehen.
A4-Papier: Das -Geheimnis
Interaktive Simulation zur Erkundung des -Seitenverhältnisses der A-Serie. Lernen Sie, warum A3 zu A4 gefaltet wird, entdecken Sie die Selbstähnlichkeit und verstehen Sie irrationale Zahlen im echten Leben.
Herleitung der Kreisflächenformel
Interaktive Mathe-Simulation: Visualisieren Sie die Herleitung von Fläche = πr² durch die Transformation eines Kreises in ein Rechteck. Verstehen Sie das Grenzwertkonzept auf intuitive Weise.
Magischer Obstgarten: Multiplikation
Interaktive Grundschul-Mathematik: Visualisierung von wiederholter Addition im Vergleich zur Multiplikation und des Kommutativgesetzes durch Körbe zählen und Anordnungen in Feldern.
Division: Verteilen und Aufteilen
Kostenloses interaktives Mathe-Experiment: Verstehen Sie die zwei Bedeutungen der Division durch ein Äpfel-Teilen-Spiel—Verteilen (Gruppen bekannt) und Aufteilen (Anzahl pro Gruppe bekannt). Visualisieren Sie Dividend ÷ Divisor = Quotient...Rest. Klasse 2-4.