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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Wann spricht man von einer gleichförmigen oder gleichförmig beschleunigten Rotation?
· Eine Rotation heißt gleichförmig, wenn die Winkelgeschwindigkeit in Richtung und betrag konstant ist.
· Eine Rotation heißt gleichmäßig beschleunigt, wenn die Winkelbeschleunigung in Richtung und Betrag konstant ist.
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Wann ist ein Vorgang periodisch?
Ein Vorgang heißt periodisch, wenn er sich in regelmäßigen Zeitabständen wiederholt.
Frequenz: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Einheitengleichung:
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Was ist die Periodendauer (inkl. Formel)?
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Mit was beschäftigt sich die Dynamik?
Die Dynamik beschäftigt sich mit der Bewegung von Körpern unter Einfluss von Kräften.
Wie lautet der Trägheitssatz nach Galilei?
„Ohne äußere Einwirkung bleibt jeder Körper in Ruhe oder in gleichförmiger horizontaler Bewegung.“
Wie lautet das erste newtonsche Axiom?
„Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird.“
Das erste newtonsche Gesetz wird auch lex prima, Trägheitsprinzip, Trägheitsgesetz oder Inertialgesetz genannt.
Wo gilt der Trägheitssatz?
In zwei zueinander beschleunigten Bezugssystemen kann der Trägheitssatz nicht gleichzeitig gelten.
Gilt der Trägheitssatz in einem Bezugssystem, so gilt er auch in allen dazu gleichförmig bewegten Bezugssystemen.
Was sind Inertialsysteme?
Inertialsysteme sind Bezugssysteme, in denen der Trägheitssatz exakt gilt.
Inertia ist Latein für Trägheit.
Wozu dient die Galileitransformation? Wie funktioniert sie?
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Was sind die zwei Eigenschaften einer Masse?
· Schwere: Der Wiederstand beim Hochheben
· Trägheit: Der Wiederstand beim Beschleunigen
Wann sind zwei Massen gleich?
Die Massen zweier Körper K1 und K2 sind gleich, wenn sie am gleichen Ort gleich stark von der Erde angezogen werden.
Masse: Größe, Einheit, Besonderheit?
· Größe: m
· Einheit: kg (Kilogramm)
· Besonderheit: Es ist eine positive und eine Erhaltungsgröße.
Erhaltungssatz der Masse bei chemischen Reaktionen:
In einem abgeschlossenem System ist bei chemischen Reaktionen die Summe der Massen der Ausgangstoffe gleich der Massen der Produkte. (Antoine de Lavoisier, 1789)
Wie lautet das zweite newtonsche Axiom?
„Die Änderung der Bewegung ist der Einwirkung der bewegenden Kraft proportional und geschieht nach der Richtung derjenigen geraden Linie, nach welcher jene Kraft wirkt.“
Kraft: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Einheitengleichung:
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Wie funktioniert die Vektoraddition von Kräften (Superpositionsprinzip der Mechanik)?
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Wie ist die Wechselwirkung definiert?
Körper, die Kräfte aufeinander ausüben, stehen in Wechselwirkung miteinander.
Was ist ein abgeschlossenes System?
Ein System heißt abgechlossen, wenne Energie weder nach außen abgegeben noch von außen aufgenommen werden kann. Die Energieformen können nur innerhalb des Systems ineinander umgewandelt werden.
Deshalbt tritt ein abgeschlossenes System nicht in Wechselwirkung mit anderen Körpern der Umgebung.
Wie lautet das dritte Axion von Newton?
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Welche Arten von Wechselwirkungen gibt es?
· Kontaktwechselwirkung (ableitbar):
o Stoß
o Reibung
· Fernwechselwirkung (fundamental):
o Gravitaiton
o Elektromagnetismus
o Schwache Wechselwirkung
o Starke Wechselwirkung
Was ist die Gewichtskraft?
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Was ist die Federkraft (Robert Hooke)?
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Was ist die Reibungskraft? Welche Arten davon gibt es?
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Was sagt die Parallelogrammregel?
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Wie funktioniert die Zerlegung von Kräften?
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Was ist die Trägheitskraft in beschleunigten Bezugsystemen?
Ein mit einem beschleunigten Bezugssystem mitgeführter Beobachter, nimmt für alle anderen Objekte eine spontane Beschleunigung war. Diese kann er nur mithilfe einer Trägheitskraft erklären, welche auf alle Objekte gleich stark einwirkt. Diese ist direkt proportional zu der Beschleunigung des Beobachters, ihr jedoch entgegengerichtet.
Da die Trägheitskraft nicht vorhanden ist, sondern nur notwendig um die Dynamik zu beschreiben wird sie auch Scheinkraft genannt.
Die Trägheitskraft tritt auf als:
- Trägheitskraft bei geradliniger Beschleunigungen
- Zentrifugalkraft
- Coriolis-Kraft
- Euler-Kraft
Was ist die d’Alembertsche Trägheitskraft und das dynamische Gleichgewicht?
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Was besagt das Relativitätsprinzip der klassischen Mechanik?
Die Grundgesetze der Mechanik sind für alle Inertialsysteme gleich. Alle Inertialsysteme sind für die Beschreibung mechanischer Vorgänge gleichwertig.
Erkläre die Zentripetalbeschleunigung bzw. die Zentripetalkraft:
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Wie leitet man die Zentripetalbeschleunigung her?
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Was ist die Zentrifugalkraft?
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Was ist die Corioliskraft?
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Was ist ein symmetrischer Hebel nach Archimedes?
Ein in der Mitte drehbar gelagerter, starrer Stab verharrt in Ruhe, wenn er symmetrisch belastet wird. Die symmetrischen Kräfte können durch eine in der Mitte angreifende Summenkraft ersetzt werden.
Wie lautet das Hebelgesetz paralleler Kräfte?
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Wie lautet der Verschiebungssatz?
Der Angriffspunkt einer Kraft an einem starren Körper kann ohne Änderung ihrer Wirkung entlang ihrer Wirkungslinie beliebig verschoben werden.
Drehmoment: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheitengleichung, Einheit, Orientierung:
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Wie lautet das Hebelgesetz?
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Wie ist der Schwerpunkt definiert?
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