Physik Fragen Neu
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Wie funktionieren Lautsprecher bzw. Mikrofone?
Beim Lautsprecher wird eine bewegliche Spule, die an einer Membran befestigt ist, in einen Ringmagneten abgesenkt. Die Lage der Spule wird durch die sogenannte Spinne fixiert. Legt man nun an die Anschlüsse der Spule ein Wechselspannungssignal, so bildet sich in der Spule, ein wechselndes magnetisches Feld aus. Das führt zu einer wechselnden Kraftwirkung mit dem Ringmagneten, der die Spule umgibt.
Die Spule mit der daran befestigten Membran beginnt zu schwingen.
Beim Mikrofon wird das Funktionsprinzip umgekehrt. Schall führt zu einer Schwingung der Membran. In die Schwingspule wird dann eine der Schallschwingung entsprechenden Wechselspannung induziert.
Was ist eine Normalkraft bzw. eine Tangentialkraft?
Jede auf eine Fläche einwirkende Kraft, kann in eine Normalkraft (welche senkrecht auf die Fläche steht) und eine Tangentialkraft (welche entlang der Fläche wirkt) zerlegt werden.
Eine Normalkraft erzeugt immer Normalspannungen, eine Tangentialkraft immer Schubspannungen.
Sie berechnen sich mit
FN = F*cos(α)
FT = F*sin(α)
Hierbei ist α der Winkel zwischen Kraft und Fläche.
Was ist die Euler-Eytelwein-Formel?
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Was sind die Amontonsschen Gesetze?
Die zwei Amontonsschen Gesetze bilden die Grundlage der Tribologie (Reibungslehre fester Körper).
1. Gesetz:
Die Reibungskraft F ist von der Ausdehnung der Reibfläche unabhängig.
2. Gesetz:
Die Reibungskraft ist der Normal- oder Anpresskraft N zwischen den Reibflächen (Presskraft) direkt proportional.
Was sind Coulombesche Reibungsgesetze?
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Was versteht man unter Dissipation?
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Was ist eine Drehmatrix?
Eine Drehmatrix ist eine Matrix, welche aus trigonometrischen Ausrücken abhängig von einem Winkel besteht. Dies macht es möglich, einen Vektor durch Multiplikation mit der Matrix um eine Gerade zu drehen.
Welche Form hat eine 2-dimensionale Drehmatrix um den Ursprung?
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Welche Form hat eine Drehung in der dritten Dimension, wenn man sich darauf beschränkt um die Koordinatenachsen zu drehen?
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Wie berechnet man die Trägheitskraft die bei geradlinig beschleunigten Bezugsytemen auftritt?
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Wie beschleunigt ein Körper, wenn eine Kraft schief auf ihn einwirkt.
Da jede Kraft in zwei beliebige Komponenten aufgespalten werden kann, kann man eine schief einwirkende Kraft in zwei Teilkräfte auspalten, von den eine durch den Schwerpunkt geht und somit zu einer reinen Translation führt, und die andere radial auf den Körper steht und somit zu einer reinen Rotation führt.
Was ist die Eulerkraft?
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Was ist das Kompresionsmodul?
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Wie lautet die hydrostatische Grundgleichung?
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Was ist der hydrodynamische Druck?
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Was sind intensive und extensive Größen?
Intensive Größen ändern sich bei der Größe (Skalierung) des Systems nicht. Man differenziert hier zwischen systemeigenen intensiven Größen wie Temperatur oder Druck und stoffeigenen intensiven Größen wie molare oder spezifische Größen.
Extensive Größen dagegen ändern sich mt der Skalierung. Beispiele hierfür wären Teilchenzahl, Volumen oder Entropie.
Was ist der Venturi-Effekt?
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Was ist das Gesetz von Bernoulli?
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Was sind Zustands- bzw. Progressgrößen?
Zustandsgrößen beschreiben den Zustand eines Systems und und können damit prinzipiell gemessen werden. Bleiben die Zustandsgrößen konstant, bedeutet das, dass das System sich nicht verändert. Beispiele hierfür wären Temperatur, Druck oder Volumen.
Prozessgrößen dagegen sind jene Größen die ein Sytem verändern. Sie sind keine Eigenschaft des Systems, sondern ein Austauschprozess zwischen 2 Systemen. Prozessgrößen sind wegabhängig. Beispiele hierfür wären Wärme oder Arbeit.
Wie lautet die Barometrische Höhenformel in der Standardatmosphäre bei Annahme einer linearen Temperaturabnahme?
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Was ist ein starrer Körper?
Ein starrer Körper ist ein Festkörper mit einer unveränderlichen äußeren Gestalt, die auch unter größter Krafteinwirkung erhalten bleibt.
Was ist eine ideale Flüssigkeit?
Eine ideale Flüssigkeit ist inkompressibel, masselos und reibungsfrei. Der Druck in einer idealen Flüssigkeit ist in jede Richtung gleich.
Was ist ein ideales Gas?
Ein ideales Gas ist aus punktförmigen Gasteilchen, die keine gegenseitigen Anziehungskräfte ausüben, zusammengesetzt und kann daher auf beliebig kleine Volumen gebracht werden, aber nicht verflüssigt werden.
Was ist eine Maßzahl bzw. eine Maßeinheit?
Um Messung durchführen zu können, bedarf es einer Maßeinheit. Sie hat einen eindeutigen Wert und lässt sich mit einer Größe vergleichen um zu bestimmen, wie oft sie in diese Größe hineinpasst. Dieses Ergebnis nennen wir Maßzahl.
Physikalische Größe = Maßzahl * Maßeinheit
G={G}*[G]
Nenne alle Zehnerpotenzen:
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Wozu dient und wie funktioniert die nominierte Gleitkommadarstellung?
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Nenne die Basisgrößen der Physik:
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Was ist ein Skalar?
Ein Skalar oder eine skalare Größe ist durch eine Maßzahl und eine Einheit bestimmt und beschreibbar. Er ist nicht gerichtet.
Was ist ein Vektor?
Ein Vektor (gerichtete Größe) wird durch die Angabe seines Betrages und seiner Richtung vollständig angegeben. Man bezeichnet vektorielle Größen als entsprechende Buchstabensymbole mit darüber liegenden Pfeil. Die grafische Darstellung vektorieller Größen erfolgt durch einen Pfeil. Die Länge des Pfeiles gibt den Betrag, die Richtung des Pfeiles ist gleich der Richtung des Vektors.
Zwei Vektoren sind nur dann gleich, wenn sie dieselbe Länge (Betrag) und dieselbe Richtung haben.
Wie berechnet man die Länge von Vektoren?
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Was sind systematische, statistische, absolute und relative Fehler?
· Systematische Fehler: Sind Fehler die aufgrund von fehlerhaften Messgeräten oder Messvorgängen entstehen. Sie sind bei jeder Messung gleich (z.B. Meterstab nur 99,8cm)
· Statistische Fehler: Sind zufällige Fehler, die von Messung zu Messung schwanken (z.B. Temperaturschwankungen, Ungenauigkeiten beim Ablesen). Sie sind mathematisch erfass- und korrigierbar.
· Absolute Fehler: Ist der Wert des Fehlers.
· Relativer Fehler: Ist das Verhältnis des Fehlers zum Messergebnis in Prozent.
Wie ist die Physik eingeteilt?
Physik wird in klassische und moderne Physik eingeteilt.
Klassische Physik:
· Mechanik
· Elektromagnetismus
· Thermodynamik
· Optik
Moderne Physik:
· Quantenphysik
· Relativitätstheorie
Was ist der Unterschied zwischen Experimenteller und Theoretischer Physik?
Die Experimentalphysik versucht durch Entwurf, Aufbau, Durchführung und Auswertung von Experimenten Gesetzmäßigkeiten aufzuspüren und mittels empirischer Modelle zu beschreiben.
Die theoretische Physik sucht die empirischen Modelle der Experimentalphysik mathematisch auf bekannte Grundlagentheorien zurückzuführen oder, falls dies nicht möglich ist, Hypothesen für eine neue Theorie zu entwickeln, die dann experimentell überprüft werden können.
Womit befasst sich die Kinematik?
Die Kinematik untersucht die Bewegung von Körpern, das heißt Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung, ohne sich um ihre Ursache, also um die Kräfte, zu kümmern.
Womit befasst sich die Mechanik und wie wird sie unterteilt?
Die klassische Mechanik ist die Ur- und Ausgangsform der Physik und beschäftigt sich mit der Bewegung von Körpern mit geringerer Masse. Raum und Zeit sind dabei nicht Teil der Dynamik, sondern ein unbewegter Hintergrund, vor dem physikalische Prozesse ablaufen und Körper sich bewegen.
Sie wird eingeteilt in Statik, Dynamik und Kinematik.
Was ist ein Bezugssystem:
Ein Bezugssystem ist jeder Ort bzw. Punkt von dem aus Geschwindigkeiten oder Distanzen gemessen werden. Die Ergebnisse werden dann relativ zum Bezugssystem angegeben (z.B. als Relativgeschwindigkeit).
Was ist der Massenmittelpunkt?
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Was bezeichnet man als Translation bzw. als Rotation?
· Translation: Eine Translation (translatio = lat. für Übertragung) ist eine fortschreitende Bewegung. Alle Punkte eines Körpers laufen auf Deckungsgleichen Bahnen.
· Rotation: Bei einer Rotation (rotare = lat. für im Kreis drehen) beschreiben alle Punkte Kreisbahnen deren Mittelpunkt eine gemeinsame Drehachse ist.
Was ist der Unterschied zwischen Sekante, Tangente und Passante?
· Eine Sekante schneidet einen Kreis.
· Eine Tangente berührt den Kreis an einem Punkt.
· Eine Passante läuft vorbei.
Was ist der Zusammenhang zwischen dem Weg s und der Geschwindigkeit v?
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Von welchen Faktoren hängt der Widerstand eines Leiters ab?
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Wie hängen elektrische Wederstand und Temperatur zusammen?
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Wie hängen Temperatur und elektrischer Widerstand bei Halbleitern oder Supraleitern zusammen?
Der Widerstand von Halbleitern sinkt mit zunehmender Temperatur, bis bei zu hohen Temperaturen die Halbleiterstruktur zerstört wird.
Bei Supraleitern sinkt der Widerstand unterhalb einer kritischen Sprungtemperatur auf null.
Wie beeinflusst die Serienschaltung von Widerständen den Gesamtwiderstand?
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Wie beeinflusst die Parallelschaltung von Widerständen den Gesamtwiderstand?
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Wie berechnet man die Klemmenspannung UK einer realen Spannungsquelle?
Bei einer Quellenspannung UQ, dem inneren Wiederstand Ri und einem Strom I erhält man:
UK(I) = UQ-Ri*IK
Was ist Klemmenspannung?
Klemmenspannung oder Polspannung bezeichnet die Spannung U die zwischen den beiden Anschlüssen einer Spannungsquelle gemessen werden kann. Bei Belastung, also wenn der Quelle Strom entnommen wird, sinkt die Klemmenspannung in Abhängigkeit von der Stromstärke, bis sie irgendeinmal bei null ist, also es einen Kurzschluss gibt.
Am größten ist die Klemmenspannung, wenn kein Strom fließt, sie sich also im Leerlauf befindet.
Was passiert bei einem Kurzschluss?
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Wie werden Spannungen gemessen?
Bei der Messung eines Spannungsabfalls ist die Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten der Schaltung zu ermitteln. Ein Voltmeter muss also parallel zum Spannungsabfall geschalten werden. Um den Gesamtwiederstand nicht zu verändern, muss ein Voltmeter einen sehr hohen Innenwiederstand Ri haben.
Wie wird die Stromstärke gemessen?
Zur Strommessung ist ein Amperemeter seriell in den Stromkreis einzubringen. Damit das Messgerät den Gesamtwiederstand der Schaltung möglichst nicht beeinflusst, muss sein innenwiederstand Ri so klein wie möglich sein.
Was ist ein Knoten bzw. eine Masche?
Knoten: Ein Punkt, in dem sich drei oder mehrere Leitungen treffen.
Masche: Ein beliebig geschlossener Weg mit definierter Umlaufrichtung im Netzwerk.
Was besagt die erste kirchhoffsche Regel (Knotenregel)?
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Was besagt die zweite kirchhoffsche Regel (Maschenregel)?
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Wie berechnet man die elektrische Arbeit und Leistung im Gleichstrom?
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Was sind Magnete?
Magnete sind Dipole. Sie bestehen immer aus zwei nebeneinander befindlichen unterschiedlichen Polen. Diese bezeichnet man als magnetischen Nord- und Südpol. Zerbricht man Magnete in kleinere Stücke, so bleibt die Charakteristik mit zwei verschiedenen Polen auf beiden Stücken trotzdem erhalten.
Was sind Ferromagnete?
In der Modellvorstellung ist eine ferromagnetische Substanz aus vielen kleinen drehbaren Elementarmagneten aufgebaut, die ungeordnet sind. Beim Anlegen eines äußeren Magnetfeldes richten sich die Elementarmagnete aus und verbleiben in dieser Lage, da sie sich gegenseitig stabilisieren. Erst eine starke mechanische Erschütterung oder Teilchenbewegung infolge hoher Temperaturen kann diese Ordnung wieder zerstören.
Welche Regeln gelten für die Darstellung einer Kraftwirkung durch ein Magnetfeld?
Die Feldlinien verlaufen außerhalb des Magnets vom Nord- zum Südpol.
Sie verlaufen in Richtung der Kraftwirkung auf einen anderen Magneten.
Die Feldstäke ist proportional zur Feldliniendichte.
Da der Magnet immer ein Dipol ist, sind Magnetfeldlinien immer geschlossen.
Magnetische Flussdichte: Größe, 2 Formeln, Formeln in Worten, Einheit:
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Magnetischer Fluss: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Aussage:
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Wie lautet das elektromagnetische Grundgesetz:
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Wie geht die Rechte-Hand-Regel:
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Was ist die Lorentzkraft? Wie kann man sie herleiten?
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Magnetische Feldstärke: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit:
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Durchflutung: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit:
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Was bezeichnet man als das amperesche Gesetz?
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Wie berechnet man die magnetische Feldstärke in der Mitte des Inneren einer Ringspule bzw. im Inneren einer Zylinderspule?
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Was ist die Permeabilitätszahl?
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Wie berechnet man die Magnetisierung von Materie?
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Magnetisierung: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Aussage:
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Magnetisches Moment: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Aussage:
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Wie verhalten sich Diamagneten unter Magneteinfluss?
Wenn ein äußeres magnetisches Feld H auf Materie einwirkt, ändert es den Zustand der Teilchen in den Atomen des Stoffes, so dass ein magnetisches Moment entsteht, welches dem von außen angelegten magnetischen Feld entgegengesetzt ist. Das induzierte Feld B als Summe der einzelnen Momente aller Atome aus der Probe schwächt dann dieses äußere Feld. Bei einem inhomogenen Feld muss man Arbeit aufbringen, um einen Diamagneten in Bereiche höherer Feldstärke zu bewegen, während es von alleine eher dazu neigt zu Bereichen mit niedrigere Feldstärke zu wandern.
Supraleiter sind unterhalb ihrer kritischen Temperatur ideale Diamagneten. Dies ist erklärbar durch den verschwindenden Wiederstand für die induzierten Kreisströme, des äußeren Feldes.
Wie verhalten sich Paramagneten unter Magneteinfluss?
Paramagneten weisen nur so lange eine von Null verschiedene Magnetisierung auf, wie sie sich in einem externen Magnetfeld befinden. Die regellos angeordneten magnetischen Momente eines Atoms oder eines Moleküls ordnen sich teilweise in einem externen Magnetfeld so, dass sich das Magnetfeld im Innern des paramagnetischen Stoffes verstärkt, jedoch nur solange das äußere Magnetfeld existiert. Paramagnetische Materialien haben die Tendenz, in ein Magnetfeld hineingezogen zu werden.
Wie verhalten sich Ferromagneten unter Magneteinfluss?
Innerhalb eines Ferromagneten sind Bereiche ausgebildet, in denen durch Wechselwirkung zwischen den magnetischen Momenten einheitliche Ausrichtung der Magnetisierung herrscht. Man nennt diese Bereiche weisssche Bezirke. Sie sorgen auch für eine verbleibende Restmagnetisierung des Materials. Bei Anlegen eines äußeren Feldes richten sich die weisschen Bezirke immer mehr parallel aus. Erst bei einer relativen hohen Temperatur, der Curietemperatur, wird die magnetische Ordnung zerstört.
Was ist Induktion?
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Was ist die Induktivität einer Spule?
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Wie funktioniert ein Generator?
Allen elektrischen Generatoren, die mittels elektrischer Induktion arbeiten, ist das Prinzip gemeinsam, mechanische Leistung in elektrische Leistung umzuwandeln. Die mechanische Leistung wird dem Generator in Form der Drehung einer mechanischen Welle zugeführt. Die Umwandlung beruht auf der Lorentzkraft, die auf bewegte, elektrische Ladungen in einem Magnetfeld wirkt. Bewegt sich ein Leiter quer (senkrecht) zum Magnetfeld, wirkt die Lorentzkraft auf die Ladungen im Leiter in Richtung dieses Leiters und setzt sie so in Bewegung. Diese Ladungsverschiebung bewirkt eine Potentialdifferenz und erzeugt eine elektrische Spannung zwischen den Enden des Leiters
Wie funktioniert ein Elektromotor?
Der Elektromotor kehrt das Prinzip eines Generators um. Der Stromfluss durch eine drehbare Spule (Rotor) erzeugt ein Magnetfeld. Die Permanentmagneten des Stators üben dadurch eine Kraft auf die Spule aus. Sie dreht sich weiter.
Wie funktionieren Lautsprecher bzw. Mikrofone?
Beim Lautsprecher wird eine bewegliche Spule, die an einer Membran befestigt ist, in einen Ringmagneten abgesenkt. Die Lage der Spule wird durch die sogenannte Spinne fixiert. Legt man nun an die Anschlüsse der Spule ein Wechselspannungssignal, so bildet sich in der Spule, ein wechselndes magnetisches Feld aus. Das führt zu einer wechselnden Kraftwirkung mit dem Ringmagneten, der die Spule umgibt.
Die Spule mit der daran befestigten Membran beginnt zu schwingen.
Beim Mikrofon wird das Funktionsprinzip umgekehrt. Schall führt zu einer Schwingung der Membran. In die Schwingspule wird dann eine der Schallschwingung entsprechenden Wechselspannung induziert.
Was ist eine Normalkraft bzw. eine Tangentialkraft?
Jede auf eine Fläche einwirkende Kraft, kann in eine Normalkraft (welche senkrecht auf die Fläche steht) und eine Tangentialkraft (welche entlang der Fläche wirkt) zerlegt werden.
Eine Normalkraft erzeugt immer Normalspannungen, eine Tangentialkraft immer Schubspannungen.
Sie berechnen sich mit
FN = F*cos(α)
FT = F*sin(α)
Hierbei ist α der Winkel zwischen Kraft und Fläche.
Was ist die Euler-Eytelwein-Formel?
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