126 Exponate
Kostenlose Wissenschafts-Simulationen für Lehrer und Schüler
Funktionierende 3D-Modelle für die Klassenseite, nach Fächern sortiert.
Die Exponate auf Explorehall sind funktionierende 3D-Modelle von Maschinen, Lebewesen, der Erde und dem Weltraum. Sie sind im Unterricht kostenlos nutzbar. Schüler brauchen kein Konto und es muss nichts installiert werden: Jedes Modell läuft im Webbrowser eines Laptops, eines Chromebooks, eines Tablets oder eines Smartphones.
Jedes Exponat unten lässt sich in Ihre eigene Seite einbetten. Kopieren Sie den Code und fügen Sie ihn in eine Klassenwebsite, einen Blogbeitrag oder eine Lernplattform ein, die HTML akzeptiert. Das eingebettete Modell zeigt keine Werbung. Darunter bleibt ein kleiner Link zum vollständigen Exponat, das die schriftliche Erklärung, die Quellen und die Fragen enthält.
Die meisten Modelle sind einfach genug, dass auch Schüler der oberen Grundschule sie bedienen können; die schriftlichen Erklärungen richten sich an Schüler der Sekundarstufe und an Erwachsene. Probieren Sie ein Modell vor der Stunde selbst aus und wählen Sie die Schritte, die zum Unterrichtsthema Ihrer Klasse passen.
Jeder Code zeigt das Modell in voller Breite und 560 Pixel Höhe, darunter den Link zur Quelle. Auf den Exponatseiten gibt es zwei weitere Größen. Für nicht kommerzielle Nutzung kostenlos. Bitte die Quellenzeile behalten.
Text und Simulation: CC BY-NC-SA 4.0, soweit nicht anders angegeben.
Physik
Wie funktioniert eine Spieluhr? Kamm, Walze, Feder
Ein 30,6 mm langer Stahlzahn klingt bei 261,6 Hz, und halbiert man seine Länge, steigt der Ton um zwei Oktaven.
Für Unterricht zu Schwingungen, Tonhöhe, Schall
Wie eine Schallplatte Klang speichert
Am Außenrand einer LP gleitet die Rille mit einem halben Meter pro Sekunde unter der Nadel durch, beim letzten Lied sind es nur noch 21 Zentimeter.
Für Unterricht zu Tonaufzeichnung, Schwingungen, Stereoklang
So funktionieren Filmkameras und Sofortbildkameras
Bei 1/1000 Sekunde gibt ein Kameraverschluss das ganze Bildfeld nie auf einmal frei: Stattdessen wandert ein schmaler Schlitz über den Film.
Für Unterricht zu Linsen, Licht, Bildentstehung, Fotografie
Phonograph: Von der Zinnfolie zu Kassette und CD
Edisons erster Phonograph schnitt 1877 eine Stimme in Zinnfolie; dieselbe Nadel spielte sie aus einer Rille mit 2,54 mm Abstand wieder ab.
Für Unterricht zu Tonaufzeichnung, Schwingungen, Geschichte der Audiotechnik
Wie funktioniert ein Klavier? Flügelmechanik und Stimmung
Drückt man eine Taste 10 Millimeter nieder, fliegt ein Filzhammer zur Saite, schlägt an und fällt zurück, bevor er den Ton ersticken kann.
Für Unterricht zu Schwingende Saiten, Tonhöhe, Tonleitern
Schallwellen sichtbar machen: Frequenz und Dezibel
Ein Ton von 440 Hz verdichtet Luft zu Schichten im Abstand von 78 Zentimetern; selbst bei 94 dB bewegt sich jedes Luftteilchen weniger als ein Tausendstel Millimeter.
Für Unterricht zu Schallwellen, Frequenz, Amplitude, Dezibel
Licht und Farbe: vom Prisma zum Polarisationsfilter
Ein Glasprisma lenkt violettes Licht etwa 1,6 Grad stärker ab als rotes, und dieser kleine Unterschied genügt, um weißes Licht zu einem Spektrum aufzufächern.
Für Unterricht zu Licht, Farbe, Prismen, Polarisation
Achterbahn-Physik: Wie Loopings und Schwebezeit entstehen
Ein Zug überquert den 42 m hohen Lifthügel mit 3 m/s und erreicht unten 99 km/h. Dabei hat ihn nur die Schwerkraft beschleunigt.
Für Unterricht zu Lage- und Bewegungsenergie, Gravitation, Reibung
Mikrowelle: Magnetron und Wärmemuster im Modell testen
Die Wellen im Mikrowellenherd sind 12,2 cm lang. Ohne Drehteller liegen heiße Stellen im Essen deshalb etwa 6 cm auseinander.
Für Unterricht zu Elektromagnetische Wellen, Mikrowellen, Erwärmung
Touchscreen: die Funktionsweise am Elektrodengitter testen
Unter dem Handyglas liegt ein Gitter transparenter Elektroden. Ein Finger zeigt sich als kleine Abnahme der Ladung zwischen ihnen.
Für Unterricht zu Kapazität, elektrische Felder, Sensoren
Warum ist der Himmel blau und beim Sonnenuntergang rot?
Luft streut blaues Licht bei 440 nm etwa sechsmal stärker als rotes bei 680 nm, und eine Sonne am Horizont scheint durch 35-mal so viel Luft wie eine Sonne im Zenit.
Für Unterricht zu Lichtstreuung, Atmosphäre, Farbe
Wie sehen Fledermäuse mit Schall? Echoortung erklärt
Das Echo eines Falters in 1 m Entfernung kommt in weniger als 6 Tausendstelsekunden bei der Fledermaus an, und an dieser Verzögerung erkennt sie die Entfernung.
Für Unterricht zu Schallwellen, Echos, Sinne der Tiere
Blitz und Donner: Wie entstehen sie?
Ein Blitzkanal erhitzt Luft auf etwa das Fünffache der Temperatur der Sonnenoberfläche, und sein Donner braucht für jeden Kilometer zu Ihnen ungefähr 3 Sekunden.
Für Unterricht zu Statische Elektrizität, Blitze, Schallgeschwindigkeit
Lichtgeschwindigkeit: Eine Reise mit dem Licht
Licht umrundet den Äquator in einer Sekunde 7,5-mal, doch dasselbe Licht braucht 2,5 Millionen Jahre bis zur Andromedagalaxie.
Für Unterricht zu Lichtgeschwindigkeit, Entfernungen im All, Lichtjahre
Papierflieger falten und Gummimotormodelle fliegen
Der weiteste Flug eines gefalteten Blatts Papier misst 98,43 m, in einer Halle in Shanghai im Dezember 2025.
Für Unterricht zu Flug, Auftrieb und Luftwiderstand, Schwerpunkt
Billardwinkel: Zielen, Effet und Diamantensystem
Zwei gleiche Bälle, die ohne Drall aufeinandertreffen, trennen sich im rechten Winkel, und ein in der Mitte getroffener Ball gleitet 12/49 von v²/μg weit, bevor er zu rollen beginnt.
Für Unterricht zu Reflexionswinkel, Impuls, Stöße
Wie funktioniert eine Pendeluhr und wie wirkt ihre Länge?
Eine Pendeluhr zählt Sekunden mit einem 99,4 cm langen Stab. Länge, Temperatur und Ort lassen sich ändern, vier Hemmungen austauschen und ihre täglichen Gangfehler vergleichen.
Für Unterricht zu Pendel, Schwingungsdauer, Zeitmessung
Elektromotor-Simulator: Funktionsweise Schritt für Schritt
Acht Motoren, von Faradays Draht im Quecksilber 1821 bis zu den Magneten eines Elektroautos. Alle nutzen dieselbe Kraft zwischen Strom und Feld.
Für Unterricht zu Elektromagnetismus, Magnetkraft, Elektromotoren
Tragflügel und Auftrieb: interaktiver Simulator
Die Luft über dem Flügel erreicht die Hinterkante zuerst. Sie wartet nicht auf die Luft darunter.
Für Unterricht zu Kräfte, Auftrieb, Luftdruck, Anstellwinkel
Schiffe aus Stahl: Auftrieb und Kippstabilität testen
Ein Stahlschiff von 1900 Tonnen schwimmt, doch dieselben 1900 Tonnen als Stahlwürfel sinken sofort auf den Grund.
Für Unterricht zu Auftrieb, Dichte, archimedisches Prinzip
Wie funktioniert das Stromnetz? Vom Kraftwerk ins Haus
Der Strom verlässt das Kraftwerk mit 345.000 Volt und erreicht die Steckdose mit 220, denn hohe Spannung hält den Strom und damit die Wärmeverluste in den Drähten klein.
Für Unterricht zu Stromerzeugung, Transformatoren, das Stromnetz
Flaschenzug und Wagenheber: Kiste und Auto heben
Eine Kiste von 50 kg lässt sich mit 82 N Zugkraft heben, wenn Sie bereit sind, für jeden Meter Hub sechs Meter Seil zu ziehen.
Für Unterricht zu Flaschenzüge, Hydraulik, Druck, mechanischer Vorteil
Wie funktioniert ein Gyroskop? Warum es nicht umfällt
Ein Rad mit 3000 rpm liegt nur an einem Achsende auf einer Säule und umläuft sie alle 2,8 Sekunden, obwohl das andere Ende frei bleibt.
Für Unterricht zu Rotation, Drehimpuls, Präzession
Solarmodul: So funktioniert die Solarzelle
In voller Sonne erzeugt ein Dachmodul mit 60 Zellen etwa 300 Watt. Die gesamte Leistung stammt aus einem elektrischen Feld in jeder Siliziumscheibe.
Für Unterricht zu Solarenergie, Halbleiter, Elektrizität
Wie funktioniert ein Glasfaserkabel? Licht selbst lenken
Licht in einem Seekabel bleibt über Tausende Kilometer in einem nur 8,2 Mikrometer breiten Glaskern, weil es die Kernwand unter mehr als 84,5° trifft.
Für Unterricht zu Licht, Brechung, Totalreflexion, Kommunikation
So funktioniert ein Transistor
Ein Chip mit 16 Milliarden Transistoren schaltet jeden davon mit ein paar Volt an einem Gate ein und aus, das das Silizium darunter nie berührt.
Für Unterricht zu Halbleiter, Schalter, Elektronik
Windkraftanlage: interaktives Modell, Aufbau und Blätter
Eine Anlage mit 61 Meter langen Blättern liefert im Sturm nicht mehr Strom als bei steifer Brise, denn über 11,4 Metern pro Sekunde dreht sie ihre Blätter aus dem Wind.
Für Unterricht zu Windenergie, Generatoren, erneuerbare Energien
Chemie
Schneeflocken-Simulator: Kristall selbst wachsen lassen
Ein bei −15 °C gewachsener Schneekristall treibt sechs verzweigte Arme, einer bei −5 °C wird zu einer 2 mm langen Nadel.
Für Unterricht zu Kristalle, Wassermoleküle, Aggregatzustände
Wie entstehen Salzwürfel? Kristallstruktur und Elementarzelle
Ein Salzkorn besteht aus gestapelten Würfeln mit 0,564 nm Kantenlänge. Natrium und Chlor wechseln entlang jeder Kante.
Für Unterricht zu Kristallstruktur, Ionenbindung, Elementarzellen
Lithium-Ionen-Akku: interaktiver Simulator beim Laden
Bei jeder Ladung einer 18650-Zelle verlassen etwa 7 × 10²² Lithium-Ionen ein Metalloxid und zwängen sich zwischen die Schichten des Graphits.
Für Unterricht zu Batterien, Ionen, Redoxreaktionen, Laden
Wasserwerk: die Aufbereitung am Wassertropfen erproben
Ein zwei Mikrometer großes Tonkorn bräuchte elf Tage im Absetzbecken. Mit Fällmittel zur Flocke verbunden erreicht es den Boden in etwa zwei Stunden.
Für Unterricht zu Wasserreinigung, Filtration, Flockung, Desinfektion
Biologie
Tiersehen: Die Welt durch die Augen von 69 Tieren erleben
Einen roten Ball auf grünem Rasen finden Sie leicht, ein Hund oft nicht. Eine Honigbiene erkennt an derselben Blüte ein Muster, das Ihnen verborgen bleibt.
Für Unterricht zu Sinne, Tieraugen, Farbsehen, Anpassung
Ames-Raum und optische Täuschungen: warum das Auge sich irrt
Feld A wirkt dunkel und Feld B hell, doch Ihr Bildschirm schickt von beiden dasselbe Grau ins Auge.
Für Unterricht zu Wahrnehmung, Auge und Gehirn
Reaktionszeit testen: Wie schnell reagieren Sie wirklich?
Bildschirmlicht erreicht Ihr Auge fast sofort. Der Finger bewegt sich erst etwa eine Fünftelsekunde später. Die meiste Zeit vergeht im Kopf.
Für Unterricht zu Reaktionszeit, Nervensystem, Messung
Wiederbelebung, AED, Verschlucken, Feuerlöscher üben
100 bis 120 Kompressionen pro Minute, etwa 5 cm tief: Mit einem Ersthelfer, der das tat, war das Überleben in Korea 2024 2,36-mal höher.
Für Unterricht zu Erste Hilfe, Herz und Atmung, Sicherheit
Wie läuft ein Pferd? Schritt, Trab, Galopp und Renngalopp
1878 zeigten Muybridges Kameras, dass ein galoppierendes Pferd tatsächlich alle vier Füße gleichzeitig vom Boden hebt, aber mit unter den Körper gezogenen Beinen. Manche schnellen Tiere verlassen den Boden nie.
Für Unterricht zu Fortbewegung der Tiere, Gangarten, Muskeln und Skelett
Wie funktioniert das Auge? Nah und fern scharf sehen in 3D
Die Hornhaut liefert etwa 43 der 60 Dioptrien des Auges, warum bekommt dann die kleine Linse dahinter die ganze Anerkennung fürs Scharfstellen?
Für Unterricht zu Das Auge, Linsen, Scharfstellen, Sehen
So funktioniert Genom-Editierung mit CRISPR-Cas9
Eine Guide-RNA liest nur 20 Buchstaben der DNA, und das genügt meist, um eine einzige Stelle unter den 3 Milliarden Basenpaaren eines menschlichen Genoms zu finden.
Für Unterricht zu Gene, DNA, Genomeditierung, Biotechnologie
ATP-Synthase: Funktion und Rotation selbst untersuchen
In Mitochondrien dreht sich der Rotor der ATP-Synthase etwa 100-mal pro Sekunde. Jede volle Umdrehung setzt drei ATP-Moleküle frei.
Für Unterricht zu Zellatmung, ATP, Enzyme, Mitochondrien
So funktioniert die DNA-Replikation: Okazaki-Fragmente in 3D
Eine DNA-Polymerase kann nur an einem Strangende anfügen, weshalb an jeder Replikationsgabel ein neuer Strang zusammenhängend wächst und der andere in kurzen Fragmenten.
Für Unterricht zu DNA, Replikation, Zellteilung
Erregungsleitung am Axon: Nervensignale selbst auslösen
Eine Nervenzelle liegt bei etwa −70 mV. Hebt ein Reiz sie auf etwa −55 mV, erzeugt sie einen stets gleich großen Impuls.
Für Unterricht zu Nervenzellen, Nervenimpulse, das Nervensystem
So funktioniert die Photosynthese
Ein Blatt in voller Sonne zieht Kohlenstoffdioxid aus einer Luft, die nur etwa 426 Teile pro Million davon enthält, und baut daraus Zucker auf.
Für Unterricht zu Photosynthese, Chloroplasten, Pflanzen und Licht
Herzschlag: interaktives Herzmodell Schritt für Schritt
Ihr Herz wirft mit jedem Schlag etwa 70 mL Blut aus und tut das im Ruhetempo etwa 108.000-mal am Tag.
Für Unterricht zu Das Herz, Kreislauf, Blutstrom
Dinosaurier-Größenvergleich: 172 Tiere neben einem Menschen
Ein 600 m großer Park mit 172 Urzeittieren in Originalgröße, von den ersten Dinosauriern bis T. rex, nach Zeitaltern geordnet.
Für Unterricht zu Dinosaurier, Fossilien, Größe und Maßstab
Spaziergang durch eine Zelle: Tier, Pflanze und Bakterium
Millionenfach vergrößert ist ein Mitochondrium etwa so groß wie ein Sofa, ein ganzes E. coli ist 2 m lang, und das Kinesin, das neben Ihnen ein Vesikel schleppt, läuft mit 0,8 Metern pro Sekunde.
Für Unterricht zu Zellen, Zellorganellen, Pflanzen- und Tierzellen, Bakterien
Wie groß waren Mammuts? Vergleich mit Eiszeittieren in 3D
Ein 600 m großer Park mit 65 Tieren der letzten Eiszeit in Lebensgröße, vom Wollhaarmammut bis zur Säbelzahnkatze, mit einem Zeitregler über 50.000 Jahre.
Für Unterricht zu Eiszeiten, ausgestorbene Tiere, Klimawandel
Evolution des Menschen: Zeitstrahl in Lebensgröße erkunden
Lucy war etwa 1,1 m groß. Gehen Sie durch 7 Millionen Jahre menschlicher Verwandter in Lebensgröße, mit sich selbst daneben.
Für Unterricht zu Menschliche Evolution, Fossilien, Hominini
Konnten Flugsaurier fliegen? Start und Gleitflug erleben
Quetzalcoatlus hatte etwa 10 m Spannweite, fast so viel wie die 11 m einer Cessna 172, und war im Stehen giraffenhoch. Einen Überflug an einer Kreideklippe beobachten und mit 35 Flugsauriern aus drei Zeitaltern fliegen.
Für Unterricht zu Flugsaurier, Flug bei Tieren, Fossilien
Ameisenbau: Aufbau und Kammern im Nest selbst erkunden
Mit 5 mm Körpergröße ist ein Grashalm 20-mal so hoch wie Sie und eine Schwarze Wegameise läuft auf Brusthöhe vorbei.
Für Unterricht zu Insekten, soziale Tiere, Lebensräume
Warum sind Mammutbäume so groß? Wachstum und Jahresringe
Am Fuß des 83,8 m hohen, etwa 2200 Jahre alten General Sherman Tree stehen, seinen Stamm besteigen und den Zug auf das Wasser in der Höhe untersuchen.
Für Unterricht zu Bäume, Wälder, Pflanzenwachstum
Geowissenschaften
Windchill-Tabelle und Rechner: wie Wind Körperwärme raubt
Bei 0 °F und 15 mph Wind zeigt die Tabelle des National Weather Service −19 °F, und unbedeckte Haut kann in 30 Minuten erfrieren.
Aufbau der Erde: Was Erdbebenwellen über den Kern verraten
Niemand bohrte tiefer als 12,3 km. Trotzdem kennen wir den Druck im Zentrum auf wenige Prozent genau, weil Erdbeben die Erde durchleuchten.
Für Unterricht zu Aufbau der Erde, Kruste, Mantel und Kern, Dichte
Gezeiten: interaktives Modell von Mond, Sonne und Flut
Der Mond hebt das Meer auf der ihm zugewandten Seite der Erde. Warum gibt es dann auch auf der abgewandten Seite ein Hochwasser?
Für Unterricht zu Gezeiten, Anziehungskraft von Mond und Sonne
Wie funktionieren Kartenprojektionen? Grönland und Afrika
Auf einer Mercatorkarte wirkt Grönland größer als Afrika, obwohl Afrika tatsächlich etwa 14-mal so groß ist.
Für Unterricht zu Karten, Globen, Kartenprojektionen, Verzerrung
Vulkane und Erdbeben: Wo entstehen sie?
Für jede Sekunde zwischen P-Welle und S-Welle liegt das Erdbeben ungefähr 8 km weiter vom Seismometer entfernt.
Für Unterricht zu Plattentektonik, Vulkane, Erdbeben
Wie Gebäude Erdbeben widerstehen
Rüttelt man ein sechsgeschossiges Modell alle 0,6 Sekunden, also mit seiner eigenen Periode, verbiegen sich seine Decken etwa 14-mal so stark wie bei einer Sekunde. Gummilager, Dämpfer und Verbände antworten darauf jeweils auf andere Weise.
Für Unterricht zu Erdbeben, Gebäudesicherheit, Schwingungen
Warum Seen von oben zufrieren: Wasserdichte und Seeeis
Süßwasser ist bei 3,98 °C am schwersten. Darum kühlt ein See erst von oben bis unten auf 4 °C ab, bevor eine dünne, kältere Schicht an der Oberfläche gefriert.
Wie tief ist das Meer? Ein Abstieg bis in den Marianengraben
Schon in 20 m Tiefe ist fast alles Rot aus dem Sonnenlicht verschwunden, und das Challengertief liegt noch 10.900 m tiefer.
Für Unterricht zu Tiefenzonen des Ozeans, Wasserdruck, Leben in der Tiefsee
Korallenbleiche Ursachen: Warum warmes Wasser Riffe bleicht
Korallen beziehen den größten Teil ihrer Nahrung von Algen in ihrem Gewebe. Bleibt das Meer wochenlang mehr als 1 °C über seinem üblichen Sommerhöchstwert, verlieren sie diese Algen und werden weiß.
Für Unterricht zu Ökosysteme, Erwärmung der Meere, Korallenbleiche
Megalodon und Blauwal im Größenvergleich: Der Wal gewinnt
Neben 48 lebensgroßen Meeresriesen schwimmen, vom 28 m langen Blauwal bis zu Megalodon, Livyatan und Mosasaurus, in acht Meeren von heute bis zur Trias.
Für Unterricht zu Meerestiere, Größenvergleich, Aussterben
Grand Canyon: Gesteinsschichten und Entstehung erkunden
1360 m den Bright Angel Trail hinunter durch 13 Gesteinsschichten: vom 270 Millionen Jahre alten Meeresboden am Rand zum 1,75 Milliarden Jahre alten Schiefer am Fluss.
Für Unterricht zu Gesteinsschichten, Erosion, Erdzeitalter
Weltraum
Sonnenuhr ablesen: interaktiv Zeit und Schatten erkunden
In Seoul geht eine Sonnenuhr etwa eine halbe Stunde nach, weil die Stadt 8° westlich des Meridians liegt, der die koreanische Zeit bestimmt.
Für Unterricht zu Erdrotation, Schatten, Zeit ablesen
Zehnerpotenzen: vom Proton zum beobachtbaren Universum
Vom Inneren eines Protons bis an den Rand des beobachtbaren Universums sind es 42 Zehnerschritte.
Für Unterricht zu Wissenschaftliche Notation, Zehnerpotenzen, Größenordnungen des Universums
Gewicht und Sprunghöhe auf anderen Planeten und Monden
Ein Sprung von 50 cm auf der Erde wird auf dem Mond 3 m hoch, auf Ceres 18 m und führt vom Asteroiden Bennu endgültig fort.
Für Unterricht zu Gravitation, Gewicht und Masse, die Planeten
Was Sie beim Sturz in ein Schwarzes Loch sehen würden
Aus dem 40-fachen Horizontradius ist der Schatten eines Schwarzen Lochs nur 7,4° breit, doch das Sternenlicht direkt dahinter bildet schon einen Ring von 28°.
Für Unterricht zu Schwarze Löcher, Gravitation, Lichtgeschwindigkeit
Wie groß wäre der Krater eines Asteroiden
Den 1,2 km breiten Meteor Crater in Arizona hat ein Eisenasteroid geschlagen, der nur einige Dutzend Meter groß war.
Für Unterricht zu Asteroiden, Einschlagkrater, kinetische Energie
Satelliten sehen: Positionen, Umlaufbahnen und Erdschatten
Am 20. Oktober 2026 führte der öffentliche Katalog 16.768 aktive Satelliten. Zwei von drei gehörten zum Internetnetz eines einzigen Unternehmens.
Für Unterricht zu Satelliten, Umlaufbahnen, Raumfahrttechnik
Wintersternbilder: Orion, Wintersechseck und Winterdreieck
Die drei Gürtelsterne des Orion wirken wie Nachbarn, doch nach ihren Hipparcos-Parallaxen ist Alnilam fast dreimal so weit entfernt wie Mintaka.
Jahreszeiten: interaktives Modell der geneigten Erde
Die Erde ist der Sonne in der ersten Januarwoche am nächsten, mitten im Winter der Nordhalbkugel.
Für Unterricht zu Jahreszeiten, Neigung der Erdachse, Tageslänge
Mondphasen und Finsternisse: interaktiver Simulator
Der Mond zieht alle 29,5 Tage zwischen Erde und Sonne hindurch. Warum gibt es dann nicht jeden Monat eine Sonnenfinsternis?
Für Unterricht zu Mondphasen, Erde, Mond und Sonne
GPS: interaktiver Simulator, Satelliten und Standort
Ein GPS-Signal braucht etwa 70 tausendstel Sekunden, um 20.200 km bis zu Ihrem Handy zu fallen, und eine millionstel Sekunde Fehler verschiebt Sie um 300 m.
Für Unterricht zu Satelliten, Zeitmessung, Ortung, Triangulation
Was mit Ihrem Körper im Weltraum ohne Anzug geschieht
Ohne Anzug blieben Ihnen etwa 10 Sekunden nutzbares Bewusstsein, und kehrte die Luft innerhalb etwa einer Minute zurück, könnten Sie sich gut erholen. Sie würden nicht platzen.
Für Unterricht zu Druck, der menschliche Körper, Weltraumumgebung
Totale Sonnenfinsternis: Simulator, Pfad 2027 und Termine
Am 2. August 2027 zieht der Mondschatten über Spanien, Nordafrika und Ägypten, und bei Luxor bleibt die Sonne etwa 6 min 23 s lang verdeckt.
Für Unterricht zu Finsternisse, Erde, Mond und Sonne, Schatten
Apollo-Landestellen zu Fuß erkunden und den Rover fahren
Bei 1,6 m Augenhöhe auf dem Mond liegt der Horizont nur etwa 2,4 km entfernt. Hier sind alle sechs Apollo-Landestellen, von Tranquility Base bis Taurus-Littrow.
Für Unterricht zu Der Mond, Weltraumforschung, die Apollo-Missionen
Mars-Basis bauen: So könnte eine Marsstation aussehen
Auf dem Mars liegt der Horizont bei 1,6 m Augenhöhe 3,3 km entfernt. Zehn Bereiche einer geplanten Basis und alle dort erfolgreichen Lander und Rover lassen sich in Originalgröße erkunden.
Für Unterricht zu Mars, Lebenserhaltung, Weltraumforschung
Zu Fuß durch ein maßstabsgetreues Sonnensystem
Schrumpft man die Sonne auf eine Kugel von 1,39 m, wird die Erde zur 1,27-cm-Murmel 150 m den Weg hinunter, Neptun liegt 4,5 km entfernt und Voyager 1 wäre bei 25,7 km.
Für Unterricht zu Das Sonnensystem, Entfernungen, maßstabsgetreue Modelle
Warum sind Polarlichter grün oder rot? Farben im Modell
Das Grün der Polarlichter stammt von Sauerstoff in etwa 100 km Höhe. Bei größten Stürmen ist das rote Leuchten darüber bis Korea sichtbar.
Für Unterricht zu Polarlicht, Sonnenwind, Erdmagnetfeld
Jupiters Großer Roter Fleck: Größe und Wolken erkunden
Ende der 1800er-Jahre war der Große Rote Fleck etwa drei Erden lang; Hubble misst heute etwa eine. Daneben schweben, vergleichen und mit Galileo 132 km in die Wolken sinken.
Für Unterricht zu Jupiter, Gasriesen, Planetenatmosphären
Mathematik
Rechenschieber benutzen: am Modell rechnen lernen
Auf einem 25-cm-Rechenschieber liegt die 2 bei 75,3 mm von der 1 entfernt, weil 250 × log 2 = 75,3. Zwei solche Längen aneinandergelegt multiplizieren die Zahlen.
Für Unterricht zu Logarithmen, Rechnen vor der Zeit der Computer
Originalgröße: Gegenstände maßstabsgetreu am Bildschirm
Ein T.-rex-Zahn war mit Wurzel etwa 30 cm lang, länger als die meisten Laptopbildschirme breit sind. Ein Blauwal bräuchte mehr als hundert.
Für Unterricht zu Messen, Einheiten, Maßstab und Proportionen
Das Ziegenproblem (Ziegenparadoxon): Warum Wechseln öfter gewinnt
Nachdem der Moderator eine Tür mit einer Ziege geöffnet hat, steht hinter der Tür, die Sie nicht gewählt haben, in zwei von drei Spielen das Auto.
Für Unterricht zu Wahrscheinlichkeit, bedingte Wahrscheinlichkeit
Wie man einen Papierkranich faltet
Ein Papierkranich wird aus einem einzigen, nicht eingeschnittenen Quadrat gefaltet, und seine beiden Flügel, Hals und Schwanz sind die vier Ecken des Quadrats.
Für Unterricht zu Geometrie, Falten, Symmetrie
Origami: 20 Modelle Schritt für Schritt falten und öffnen
Ein Kranich braucht etwa 30 Faltungen, ein Becher sechs. An jedem flach gefalteten Knoten unterscheiden sich Berg- und Talfalten um genau zwei.
Für Unterricht zu Geometrie, Netze, Symmetrie
3×3-Zauberwürfel lösen, Schritt für Schritt
Ein 3×3-Würfel hat 43.252.003.274.489.856.000 Stellungen, und jede lässt sich in höchstens 20 Zügen lösen.
Für Unterricht zu Algorithmen, räumliches Denken, Permutationen
Schach lernen, Schritt für Schritt
Nach nur vier Zügen jeder Seite gibt es 84.998.978.956 mögliche Partien.
Für Unterricht zu Logik, Strategie, Möglichkeiten abzählen
Wie funktioniert ein Logikaddierer? Summe und Übertrag
Für 7 plus 9 nutzt diese Platine 20 Gatter. Der letzte Übertrag kommt 8 Gatterlaufzeiten nach dem Umschalten an.
Für Unterricht zu Binärzahlen, Logikgatter, Addieren im Computer
Technik
So funktioniert eine mechanische Schreibmaschine
Bei einer Pica-Schreibmaschine schiebt jeder Buchstabe, jedes Leerzeichen und jeder Punkt den Wagen um dieselben 2,54 mm nach links.
Für Unterricht zu Hebel, Mechanismen, Geschichte der Schreibwerkzeuge
Morsetelegraf: selbst morsen, Schritt für Schritt
Am 24. Mai 1844 drückte eine Taste im US-Kapitol Punkte und Striche in einen Papierstreifen im etwa 40 Meilen (64 km) entfernten Baltimore.
Für Unterricht zu Stromkreise, Elektromagnete, Morsecode
Wie funktioniert ein Wählscheibentelefon? Impulse und Vermittlung
Die Wählscheibe sendet jede Ziffer als kurze Unterbrechungen des Leitungsstroms, zehn pro Sekunde. Die 0 braucht zehn davon.
Für Unterricht zu Telefone, elektrische Impulse, Geschichte der Kommunikation
Nähmaschine: Wie entsteht ein Stich?
Eine Nähmaschinennadel geht nie ganz durch den Stoff: Bei jedem Stich zieht der Greifer ihren Faden stattdessen vollständig um die Spule.
Für Unterricht zu Mechanismen, Industrielle Revolution, Textilien
Wie funktioniert eine Dampflokomotive?
Mallards Treibräder messen 2,03 m im Durchmesser, mehr als die meisten Menschen groß sind, und bei ihrem Rekord von 126 mph drehten sie sich fast neunmal pro Sekunde.
Für Unterricht zu Dampfkraft, Eisenbahnen, Industrielle Revolution
Münzprüfer: Falschmünzen erkennen und ihren Weg verfolgen
Eine 100-Won-Münze haftet nicht am Magneten. Trotzdem unterscheidet gerade der Magnet im Automaten sie von einem Kupferfalschstück.
Für Unterricht zu Magnetismus, Metalle, Münzen sortieren
So wird ein QR-Code gelesen
Decken Sie 30 % eines QR-Codes mit der Hand ab, und ein Telefon liest ihn trotzdem. Decken Sie eine Ecke ab, und es geht nicht mehr.
Für Unterricht zu Codes, Binärdaten, Fehlerkorrektur
Knoten knüpfen: 40 Knoten Schritt für Schritt erklärt
In einer Versuchsreihe behielt ein Palstek etwa 63 % der Seilfestigkeit, ein Schotstek etwa die Hälfte.
Für Unterricht zu Reibung, Zugkraft, praktische Fertigkeiten
Wie funktioniert ein FDM-3D-Drucker? Schichten und Infill
Ein 20 mm hoher Würfel besteht bei 0,2 mm Schichthöhe aus genau 100 Schichten, jede von einer 0,4 mm breiten Düse gezeichnet.
Für Unterricht zu 3D-Druck, Schichten, Konstruktion und Fertigung
Viertaktmotor: interaktiver Simulator, Takt für Takt
Bei 3000 U/min zündet jeder Zylinder 25-mal pro Sekunde. Hier dreht der Motor so langsam, dass Sie jedem Takt folgen können, und er lässt sich vom Einzylinder bis zum V8 aufbauen, jeder mit seiner eigenen Zündfolge.
Für Unterricht zu Wärmekraftmaschinen, Verbrennung, Energieumwandlung
Stiftzylinderschloss: interaktives 3D-Schnittmodell
Bei einem üblichen Schlage-Schlüssel unterscheidet sich eine Einschnitttiefe von der nächsten um 0,381 mm, und diese kleine Stufe reicht, damit sich ein falscher Schlüssel nicht dreht.
Für Unterricht zu Einfache Mechanismen, Sicherheit, Konstruktion
Wie funktioniert die Fahrradschaltung am Berg?
Bei 50 × 11 legt ein Rennrad pro Pedalumdrehung 9,57 m zurück, bei 34 × 32 nur 2,24 m.
Für Unterricht zu Zahnräder, Übersetzungsverhältnisse, einfache Maschinen
Differential im Auto: interaktives 3D-Zahnradmodell
Fährt man mit 50 km/h durch eine Kurve mit 10 m Radius, dreht sich das äußere Hinterrad 17 % schneller als das innere, und doch treibt dieselbe Welle beide an.
Für Unterricht zu Zahnräder, Drehbewegung, wie Autos Kurven fahren
Steinbogenbrücke: Lasten bewegen und den Kraftfluss beobachten
Zwischen den Steinen eines Bogens ist kein Klebstoff. Doch sobald der letzte Stein oben eingesetzt ist, steht er von selbst.
Für Unterricht zu Bauwerke, Druckkräfte, Lastabtragung, Brücken
Wie funktioniert ein Reißverschluss? Schieber und Zähne
Im Schieber bewegt sich nichts. Trotzdem verbindet derselbe Y-Kanal beim Hochziehen die Zähne und löst sie beim Absenken wieder.
Für Unterricht zu Einfache Mechanismen, Keile, Konstruktion
Dampfmaschine von Watt: interaktives 3D-Modell
Die Maschine von Watt leistete dieselbe Arbeit wie eine Newcomen-Maschine mit etwa einem Drittel der Kohle, weil sie den Dampf in einem eigenen Gefäß kondensierte.
Für Unterricht zu Dampfkraft, Industrielle Revolution, Wärmekraftmaschinen
Wie funktioniert ein Jettriebwerk? Schub beim Verkehrsflugzeug
Im Turbofan eines Verkehrsflugzeugs passiert nur eines von elf Kilogramm Luft die Flamme. Sechs andere Bauarten verteilen die Arbeit anders; alle lassen sich hier öffnen.
Für Unterricht zu Schub, Newtons drittes Gesetz, Gasturbinen
Was liegt unter der Straße?
Koreanische Straßenvorschriften legen Wasserhauptleitungen mindestens 1,2 Meter und Hauptkanäle mindestens 3 Meter tief; vier Arten von Rohren und Kabeln liegen damit in den obersten 2 Metern.
Für Unterricht zu Städtische Infrastruktur, Wasser und Abwasser, Versorgungsleitungen
Mechanisches Uhrwerk: interaktives Modell zum Ausprobieren
Eine Unruh, so groß wie ein Fingernagel, schwingt achtmal in der Sekunde, und jede Schwingung lässt das Räderwerk um einen halben Zahn weiterlaufen.
Für Unterricht zu Federn, Zahnräder, gespeicherte Energie, Zeitmessung
Wie funktioniert ein Schaltgetriebe? Selbst schalten
Bei 3000 U/min bringt derselbe Motor das Auto im ersten Gang auf 23 km/h und im fünften auf 115 km/h, und ein Messingring von der Größe eines Kekses entscheidet, wann der nächste Gang hineinkann.
Für Unterricht zu Zahnräder, Drehmoment, Übersetzungsverhältnisse
Gotische Kathedrale: Statik von Gewölbe und Strebewerk
Das Steingewölbe der Kathedrale von Amiens liegt 42,3 Meter über dem Boden, und die Wände darunter bestehen größtenteils aus Glas.
Für Unterricht zu Mittelalterliche Baukunst, Kräfte in Bauwerken
Hanok: Wie Holzverbindungen und Ondol funktionieren
Das Gerüst eines Hanok hält durch geschnitzte Holzverbindungen zusammen, und unter dem warmen Raum zieht der Rauch eines kleinen Feuers durch steinerne Züge zum Kamin.
Für Unterricht zu Traditionelle Architektur, Wärmeübertragung, Ondol
Flüssigkeitsrakete: interaktiver Simulator, Düse und Schub
Das 75-Tonnen-Triebwerk der Nuri verbrennt jede Sekunde 255 kg Kerosin und flüssigen Sauerstoff, und dasselbe Triebwerk schiebt im Weltraum etwa 13 Prozent stärker als auf Meereshöhe.
Für Unterricht zu Raketen, Schub, Newtons drittes Gesetz, Verbrennung
Turmdrehkran: Warum er nicht umkippt
Ein Turmdrehkran, der neben seinem Mast 8 Tonnen hebt, darf an der Spitze seines 50 m langen Auslegers vielleicht nur 3,2 Tonnen tragen. Der Grund ist eine einzige Multiplikation.
Für Unterricht zu Hebel, Gleichgewicht, Schwerpunkt
Roboterarm: Gelenke bewegen, so funktioniert er
Schieben Sie die Fingerspitzen eines Sechsachsarms mit 250 mm/s seitlich an einer bestimmten Linie im Raum vorbei, und eines seiner Handgelenke muss sich mit 510° pro Sekunde drehen.
Für Unterricht zu Robotik, Gelenke, Winkel, Automatisierung
Abgasturbolader: interaktives Modell, Schritt für Schritt
In diesem Modell eines 2,0-Liter-Motors drückt eine Welle mit 142.000 rpm fast doppelt so viel Luft in jeden Zylinder.
Für Unterricht zu Motoren, Luftdruck, Energierückgewinnung
So funktionieren Scheibenbremse und ABS
Auf trockener Straße bei 100 km/h braucht ein blockierter, rutschender Reifen etwa 51 m bis zum Stillstand; hält ABS ihn in Drehung, steht dasselbe Modellauto nach 36 m.
Für Unterricht zu Reibung, kinetische Energie, Bremsen, Fahrzeugsicherheit
Aufzug: interaktiver Simulator mit Seil und Gegengewicht
Ein voll besetzter Fahrkorb kann fast 2 Tonnen wiegen, doch der Motor muss nur etwa ein Viertel davon heben, weil am anderen Ende der Seile ein Gegengewicht hängt.
Für Unterricht zu Flaschenzüge, Gegengewichte, Kräfte in Maschinen
Sagrada Familia Säulen: Wie der steinerne Wald trägt
In der Sagrada Família verzweigen sich die Säulen wie Bäume in 45 m Höhe. Die Sonne bewegt blaues und oranges Licht über den Boden.
Für Unterricht zu Architektur, Bögen, Geometrie im Bauwesen
Geschichte
Enigma: interaktiver Simulator mit Walzen und Steckbrett
Drücken Sie an einer Enigma mit Walzenlage I-II-III und Stellung AAA fünfmal A, und die Lampen zeigen B, D, Z, G, O.
Für Unterricht zu Codes und Chiffren, der Zweite Weltkrieg
Jagyeokru-Wasseruhr: So funktioniert sie
1434 begann ein steigender Schwimmer in einem Bronzegefäß in Seoul kleine Kugeln abzuwerfen, die Holzfiguren Glocke, Trommel und Gong schlagen ließen.
Für Unterricht zu Zeitmessung, Wasseruhren, Wissenschaft der Joseon-Zeit
Bewegliche Lettern und die Druckerpresse
Eine Letter trägt ihren Buchstaben seitenverkehrt. Färben Sie sie ein, drücken Sie Papier darauf und drehen Sie den Bogen um: Der Buchstabe liest sich richtig herum.
Für Unterricht zu Buchdruck, Gutenberg, Jikji, Verbreitung der Bücher
Wie funktionieren Windmühlen und Wassermühlen?
Die Flügel einer holländischen Mühle sind so breit, wie ein achtstöckiges Gebäude hoch ist, und bei 7 m/s fangen sie doch nur etwa ein Fünftel des Windes ein.
Für Unterricht zu Wind- und Wasserkraft, Mühlen, Technikgeschichte
Schriftsysteme der Welt: Hangul und 22 weitere Schriften
Das Buch von 1446, das Hangul vorstellte, sagt: ㄱ zeigt die Zungenwurzel beim Schließen der Kehle. Hier steht es neben 22 weiteren Schriften, von Tonkeilen bis Braille.
Für Unterricht zu Schriftsysteme, Hangul, Alphabete
Brailleschrift lernen: Punkte und Signale selbst erproben
Ein Braille-Punkt misst 1,5 mm. Sechs Punkte im Raster von 2 mal 3 ergeben 64 Muster, gemeinsam für koreanische, englische, japanische und musikalische Brailleschrift.
Für Unterricht zu Codes, Schrift für Blinde, Signalübertragung
Pompejis letzter Tag: Den Ablauf des Ausbruchs erkunden
Ein begehbares Modell von Pompeji mit einer Uhr von der ersten Eruptionssäule des Vesuvs über die Glutwolke am nächsten Morgen bis zu den heutigen Ruinen.
Für Unterricht zu Das alte Rom, Vulkane, Archäologie
Kolosseum: Wie die unterirdischen Aufzüge funktionierten
Unter dem Sand des Kolosseums hoben je acht Menschen 28 Lastenaufzüge, 6 m unter der Arena.
Für Unterricht zu Das alte Rom, römische Baukunst
Gyeongbokgung: Wachablösung und Palast im Wandel erkunden
Im Hof der Thronhalle wiesen 24 Steine jedem Beamten seinen Platz zu, vom ersten Rang an der Halle bis zum neunten am Tor.
Für Unterricht zu Joseon-Dynastie, koreanische Paläste, Architektur
Machu Picchu: Höhe, Terrassen und Wasserwege im Rundgang
Nach einer Schätzung liegen 60 Prozent des Bauaufwands, der Machu Picchu auf seinem Bergrücken hält, unter der Erde: in Fundamenten und verborgenen Abflüssen.
Für Unterricht zu Die Inka, Siedlungen im Gebirge, Steinbau
Terrakottaarmee: Aufbau, Gruben und Farben selbst erkunden
Grube 1 der Terrakottaarmee ist 230 m lang und enthält schätzungsweise 6000 Figuren und Pferde. Sie waren ursprünglich alle bemalt.
Für Unterricht zu Das alte China, die Qin-Dynastie, Archäologie
