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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Was ist Reibungselektrizität?
Bei der Reibung zwischen den Oberflächen zweier Körper können geladene Teilchen von dem einen abgelöst und vom anderen Körper aufgenommen werden.
Wie lautet der Erhaltungssatz der elektrischen Ladung?
Die elektrische Ladung eines abgeschlossenen Systems bleibt erhalten.
Elektrische Ladung: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Eigenschaften:
Größe: Q, q
Formel: Q=I*t
Formel in Worten: Elektrische Ladung ist gleich Elektrische Stromstärke mal der Zeit.
Einheit: [Q]=[I]*[t]=A*s=C (Coulomb)
Eigenschaften:
Ladungen üben aufeinander Kräfte auf.
Es gibt zwei Arten von Ladungen: positiv und negativ.
Gleichartige Ladungen stoßen einander ab, ungleichartige ziehen einander an.
Was ist die Elementarladung e?
Die Elementarladung e ist die kleinste frei existierende Ladungsmenge. Die Ladung freier Teilchen beträgt entweder null oder ein ganzzahliges Vielfaches von e. Die kleinsten negativen Elementarladungsträger sind Elektron, Tauon und Myon mit -1e. Die kleinsten positiven sind Proton und Positron.
e=1,6022*10-19C
Was ist der Unterschied aus Leiter, Nichtleiter, Halbleiter und Supraleiter?
Leiter: Ein Medium, das frei bewegliche Ladungsträger besitzt und somit zum Transport geladener Teilchen genutzt werden kann.
Nichtleiter (Dielektrikum): Sind Stoffe, deren Elektronen fest an die Atome gebunden sind bzw. deren Ionen fest im Kristallgitter eingebaut sind.
Halbleiter: Sind Stoffe, deren elektrische Leitfähigkeit zwischen denen von Leitern und Nichtleitern liegt. Meistens ist die Leitfähigkeit auch temperaturabhängig, was bedeutet dass sie abgekühlt Nichtleiter sind, allerdings bei zunehmender Temperatur ihre Leitfähigkeit erhöhen.
Supraleiter: Supraleiter sind Stoffe, deren elektrischer Wiederstand 0 ist.
Was besagt das Coulombsche Gesetz?
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Was ist ein physikalisches Feld bzw. ein Vektorfeld?
Ein Feld ist eine Funktion, die jedem Punkt in einem Raum je eine physikalische Größe zuweist.
Ein Vektorfeld ist eine mathematische Zuordnung eines Kraftvektors zu jedem Punkt eines Raumes.
Was ist ein elektrostatisches Feld?
Ist das Kraftfeld einer ruhenden Ladung Q.
Elektrische Feldstärke: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Orientierung, Erklärung:
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Was sind Feldlinienbilder und welche Eigenschaften weisen sie auf?
Feldlinienbilder werden verwendet, um elektrostatische Felder von Ladungen darzustellen. Sie weisen folgende Kriterien auf:
Die Feldlinien weisen von positiven Ladungen weg (Quellen) und zu negativen Ladungen hin (Senken).
Sie verlaufen in der Richtung der wirkenden Kraft.
Sie stehen senkrecht zur Oberfläche des geladenen Körpers.
Die Feldstärke (und damit die Kraftwirkung) ist proportional zur Dichte der Feldlinien.
Elektrischer Fluss: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Aussage:
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Wie lautet die Grundgleichung der Elektrostatik?
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Wie leitet man die Grundgleichung der Elektrostatik aus der Formel für den elektrischen Fluss her?
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Was bezeichnet man als Influenz?
Die Trennung von Ladungen durch ein elektrisches Feld nennt man Influenz.
Was bezeichnet man als Erdung?
Die Erde kann als sehr großer Leiter betrachtet werden. Bei Körpern, die mit der Erde leitend verbunden sind, tritt immer ein Ladungsausgleich bis hin zum ungeladenen Zustand auf. Solle Körper werden als geerdet bezeichnet.
Wie funktioniert ein Faradaykäfig?
Die Ladung eines elektrisch geladenen Köpers verteilt sich wegen der Coulombkräfte über die Oberfläche des Körpers, sein Inneres bleibt feldfrei. Eine elektrisch leitende Umhüllung hält infolge der Influenz ihr Inneres feldfrei, auch wenn von außen ein elektrostatisches Feld einwirkt. Dies ist das Prinzip des Faradaykäfigs.
Wie lautet die Formel der elektrischen Arbeit in einem homogenen Feld?
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Wie lautet die Formel der elektrischen Arbeit in einem Feld einer Punkladung Q?
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Was ist ein konservatives Kraftfeld oder ein Potenzialfeld?
Ein Potenzialfeld ist ein Feld, das weder Arbeit leistet noch aufnimmt. Das heißt dass bei jedem Körper, der einen beliebig langen geschlossenen Weg in diesem Feld zurücklegt die Arbeit gleich 0 ist.
Elektrisches Potenzial: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit?
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Was ist die elektrische Spannung?
Die elektrische Spannung U (lat. urgere = treiben, drängen) ist die Differenz der elektrischen Potenziale zwischen zwei Punkten.
U=∆V
[U]=[∆V]= V (Volt)
Was ist das Elektronvolt? Wo wird es benutzt?
In der Atom-, Kern- und Teilchenphysik wird das Elektronvolt als praktische Einheit für die Energie benutzt.
1eV=1,6022*10-19J
Wie lautet die Kondensatorengleichung?
Q=C*U
Ladungsmenge ist gleich Kapazität mal der Spannung.
Elektrische Kapazität: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit:
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Was ist ein Plattenkondensator?
Bei einem Plattenkondensator stehen einander zwei ebene leitende Platten mit jeweils der Fläche A parallel in einem Abstand d gegenüber.
Wie berechnet man die Kapazität eines Plattenkondensators?
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Wie berechnet man die Kapazität eines Plattenkondensators mit einem Dielektrikum?
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Wie lauten die Formeln der Arbeit die nötig ist, um eine Ladungsmenge Q durch einen Kondensator zu bewegen, und der gespeicherten elektrischen Energie?
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Wozu werden Kondensatoren verwendet bzw. welche Bauformen gibt es?
Kondensatoren dienen in Schaltungen hauptsächlich zur Speicherung von Ladungen (Energie- oder Informationsspeicher) sowie zur Frequenzfilterung.
Es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Bauformen von Kondensatoren. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Kondensatoren mit fester Kapazität (z.B. Keramikkondensatoren, Kunsstoffolienkondensatoren, Metallpapierkondensatoren, Elektrolytkondensatoren, Doppelschichtkondensatoren) und solchen mit einstellbarer Kapazität (Drehkondensatoren, Trimmer).
Erkläre die Parallelschaltung von Kondensatoren:
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Erkläre die Serienschaltung von Kondensatoren:
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Durch welche physikalischen Effekte können Ladungen in elektrischen Leitern in Bewegung versetzt werden?
Durch chemische Redoxreaktionen (Batterie, Akku)
Durch Coulombkräfte in Influenzmaschinen (elektrostatischen Generatoren) und Kondensatoren
Durch Lorentzkräfte in elektrodynamischen Generatoren
Was ist Gleichstrom?
Gleichstrom herrscht, wenn sich die Ladung konstant in nur eine Richtung bewegen.
Stromstärke: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit:
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Beschreibe die Spannungsquelle:
Voraussetzung für eine Bewegung elektrischer Ladungen ist das Vorhandensein einer Spannung (Potenzialdifferenz) zwischen Zwei Orten. Dies wird als Spannungs- oder Stromquelle bezeichnet.
Eine Spannungsquelle hat einen Minuspol, an dem ein Elektronenüberschuss herrscht und einen Pluspol mit Elektronenmangel.
Was ist der Unterschied zwischen der technischen und der historischen Stromrichtung?
Die technische Stromrichtung ist definiert vom Pluspol zum Minuspol (historisch bedingt). Die physikalische Stromrichtung (Strom der Elektronen) weißt vom Minus- zum Pluspol.
Welche Formel beschreibt den Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit der Elektronen und der Stromstärke?
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Wie lautet das Ohm’sche Gesetz?
Werden Spannung U und Stromstärke I gleichzeitig gemessen ergibt sich, dass Stromstärke I und Spannung U direkt proportional sind. Die Proportionalitätskonstante heißt elektrischer Widerstand R.
U=R*I
Elektrischer Widerstand: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit:
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Was misst der Leitwert?
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