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% (C)opyright A. Hilbig, mail@andrehilbig.de                                                       |
%             http://www.andrehilbig.de/Publications                                               |
%                                                                                                  | 
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\documentclass[kopfDatum,kopfSuSName%,a5paper,landscape,
  %loesung
]{schuleab}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{schulphy}

\usepackage[pdfauthor={André Hilbig},colorlinks=true,linkcolor=red]{hyperref}
%\includexmp{lizenz}
%\footerQRLink{materialsammlung_qr_url.pdf}

%\svnid{$Id: ab_01_normalisierung.tex 662 2014-06-20 19:31:18Z pieper $}

\dokName{Toter Winkel}
%\dokNummer{}
\jahrgang{8}
%\ohead{2014-11-13}
\ofoot{\ccbyncsa}
\usetikzlibrary{calc,shadings,arrows,decorations.markings,arrows.meta,angles,quotes,babel,intersections}

\usepackage[top=1cm,bottom=1cm,left=2.5cm,right=2cm,includehead,includefoot]{geometry}

\usepackage{booktabs,longtable,subcaption}
\usepackage{pdflscape}
\usepackage{units}
\usepackage{wrapfig}
\usepackage{rotating}

\usepackage{colortbl}
\definecolor{LightGray}{gray}{0.8}
\definecolor{LighterGray}{gray}{0.6}

\newcommand{\linien}[1][0.9]{%
 \begin{center}
 \luecke{#1\textwidth}\\[0.5cm]
	
	\luecke{#1\textwidth}\\[0.5cm]
	
	\luecke{#1\textwidth}\\[0.5cm]
	
	\luecke{#1\textwidth}\\[0.5cm]
	\end{center}
}
\usepackage{comment}
\newcommand{\karFeld}[2][0.5cm]{ %
	\begin{tikzpicture}
		\pgfmathtruncatemacro{\anzahl}{(\linewidth-\pgflinewidth)/#1}
		\draw[gray,step=#1] (0,0) rectangle (\anzahl*#1,#2*#1) (0,0) grid (\anzahl*#1,#2*#1);
	\end{tikzpicture} 
}
\newcommand{\karFeldTikz}[3][0.5cm]{ %
	\draw[gray,step=#1] (0,0) rectangle (#3*#1,#2*#1) (0,0) grid (#3*#1,#2*#1);
}


\tikzset{->-/.style={decoration={
  markings,
  mark=at position #1 with {\arrow{>[length=10pt,width=10pt]}}},postaction={decorate}}
}
\newcommand\Angle[5]{
  \path[overlay, name path=c](#2)circle[radius=#4];
  \path[name intersections={of=#1 and c,by={HS1}}];
  \path[name intersections={of=#3 and c,by={HS3}}];
  \pic[myangle=#4,#5]{angle=HS1--#2--HS3};
}
% syntax\Angle{<name linie1>}{<scheitelpunkt>}{<name linie2>}{<radius>}{<optionen für pic>}
\tikzset{
  myangle/.style={
    draw,
    angle radius=#1,
  },
  myangle/.initial=.5cm,
}

\begin{document}
\minisec{Material}
	Holt euch die folgenden Materialien ab:
	\begin{multicols}{2}
	\begin{itemize}
		\item Lampe
		\item Blenden für die Lampe
		\item Mehrfachspiegel
	\end{itemize}
\end{multicols}

\minisec{Aufbau}
	Legt ein kariertes Blatt Papier unter den Versuchsaufbau, damit ihr die Strahlen abzeichnen
	könnt.
\begin{center}
	\begin{tikzpicture}
		\newdimen\lw
		\lw=0.5cm
		\pgfmathtruncatemacro{\lh}{15}
		\pgfmathtruncatemacro{\anzahl}{(\linewidth-\pgflinewidth)/\lw}
		\pgfmathtruncatemacro{\cut}{\anzahl-2}
		\pgfmathtruncatemacro{\mitteL}{\anzahl/2-2}
		\pgfmathtruncatemacro{\mitteR}{\anzahl/2+2}
		\pgfmathtruncatemacro{\mitteLl}{\mitteL-2}
%		\pgfmathtruncatemacro{\mitteR}{\anzahl/2+2}
		\karFeldTikz[\lw]{\lh}{\anzahl}
	
		\coordinate (SPl) at (\mitteL*\lw,\lh*0.9*\lw);
		\coordinate (SPr) at (\mitteR*\lw,\lh*0.9*\lw);
		\draw[very thick] (SPl) -- (SPr) node[above] {SP};

		\coordinate (L) at (\mitteLl*\lw,\lh/2*\lw);
		\filldraw[black] (L) circle (3pt) node[left,xshift=-3pt] {Blende/Lichtstrahl};
		\draw[very thick,fill=black,loosely dashed,{-Stealth[scale=1.5]} ] 
			(L) -- (\mitteLl*\lw,\lh*0.75*\lw);
		\draw[very thick,loosely dashed,{-Stealth[scale=1.5]} ] 
			(L) -- (\anzahl/2*\lw,\lh/2*\lw);
		
		\path[name path=LichtL]
			(L) -- (\mitteLl*\lw,\lh*0.75*\lw);
		\path[name path=LichtR]
			(L) -- (\anzahl/2*\lw,\lh/2*\lw);
		\Angle{LichtR}{L}{LichtL}{1cm}{<->,thick}

		\filldraw[gray] (\mitteLl*0.9*\lw,\lh*0.45*\lw) rectangle (\anzahl*0.45*\lw,\lh*0.2*\lw);
		\node[left] (K) at (\mitteLl*0.9*\lw,\lh*0.2*\lw) {Gehäuse der Lampe};

%		\draw[very thick,name path=Lot,loosely dash dot dot] (0,\lh/2*\lw) -- (\anzahl*\lw,\lh/2*\lw);
%		\coordinate (M) at (\anzahl*\lw/2,\lh/2*\lw);
%		\draw[name path=Licht,very thick,->-=.5] (2,0) node[right] {Einfallender Strahl} -- (M);
%		\Angle{Lot}{M}{Licht}{2cm}{"$\alpha$",very thick}
%		\draw[name path=Reflexion,very thick,loosely dashed,->-=.5] (M) -- (2,\lh*\lw) node[right]
%		{Reflektierter Strahl};
%		\Angle{Reflexion}{M}{Lot}{2cm}{"$\beta$",very thick}
	\end{tikzpicture}
\end{center}

\minisec{Aufgabe}
	\begin{enumerate}
		\item Findet experimentell heraus, welcher \enquote{Bereich} für einen Beobachter	(Lampe) trotz
			Spiegel nicht	eingesehen werden kann.
		\item Findet eine Möglichkeit, den \textit{unsichtbaren} Bereich zu verkleinern. Benutzt dafür
			auch die gekrümmten Spiegel. Zum Beweis müsst ihr eine Skizze und stichpunktartige
			Beobachtungen notieren.
		\item Zeichnet für den von euch favorisierten Spiegel für mindestens drei verschiedene Strahlen
			die Reflexion nach dem Reflexionsgesetz ein.

			\rotatebox{180}{\textit{Hinweis:} Zeichnet am Auftreffpunkt auf dem Spiegel das Lot korrekt
				ein.}
	\end{enumerate}

	\vspace{2em}
	\enlargethispage{2em}
	\hrule

\minisec{Anleitung}
	\begin{itemize}
		\item Um den sichtbaren Bereich herausfinden zu können, müsst ihr die Lampe, wie oben gezeigt
			fest positionieren.
		\item Das Gehäuse der Lampe sollte als LKW-Simulation ausreichen. Eventuell müsst ihr es noch
			mit einem Gegenstand etwas verbreitern, um die Maße eines LKW zu simulieren.
		\item Der Lichtstrahl der Lampe soll die Blickrichtung des Fahrers simulieren. Dreht die Lampe
			daher so, dass das Ende der Lampe, an dem das Licht austritt, immer an der selben Position
			verbleibt.
		\item Zeichnet für die unterschiedlichen Spiegel jeweils den Bereich ein, der durch Reflexion am
			Spiegel eingesehen werden kann und markiert diesen.
	\end{itemize}

\end{document}
