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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Wie wirkt eine Kraft durch den Schwerpunkt eines starren Körpers?
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Trägheitsmoment: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheitengleichung, Einheit:
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Was gibt das Trägheitsmoment an? Welcher Translationsgröße entspricht es?
Das Trägheitsmoment gibt die räumliche Massenverteilung eines starren Körpers und damit den Wiederstand gegen Winkelbeschleunigungen an. Es entspricht der Translationsgröße Masse.
Wie lautet das dynamische Grundgesetz der Rotation?
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Wie lautet der Satz von Steiner?
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Impuls: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheitengleichung, Einheit:
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Was ist ein elastischer, ein plastischer und ein realer Stoß?
· Beim völlig elastischen Stoß ist die Summe der kinetischen Energie der Stoßpartner konstant.
· Beim völlig plastischen (unelastischen) Stoß wird die gesamte kinetische Energie in innere Energie umgewandelt.
· Ein realer Stoß ist eine Mischform aus plastischen und elastischen Stoß da. Bei ihm wird nur ein Teil der kinetischen Energie in innere Energie umgewandelt.
Was besagt der Impulserhaltungssatz?
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Was ist ein Kraftstoß:
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Wie lautet der Schwerpunktsatz?
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Drehimpuls: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Orientierung:
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Wirkung: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheitengleichung und Einheit:
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Wie lautet der Drehimpulserhaltungssatz?
Im abgeschlossenen System bleibt die Summe der Drehimpulse erhalten.
Was sind Hauptträgheitsachsenachsen?
Hauptträgheitsachsen sind jene 2 Achsen, welche das minimale und das maximale Trägheitsmoment aufweisen. Rotationen um diese Achsen sind stationär (Achsen bleiben konstant). Bei Drehungen, welche nicht um diese Achsen gehen, tritt allein durch die Fliehkräfte der einzelnen Punkte ein Drehmoment auf, welches den Drehimpuls mit einen dieser beiden Achsen gleich richtet.
Nur eine Rotation um die Achse mit dem maximalen Trägheitsmoment ist stabil. Eine Rotation um die Achse mit dem minimalen Trägheitsmoment ist zwar stationär, jedoch instabil.
Hauptträgheitsachsen gehen sind Symmetrieachsen und gehen immer durch den Schwerpunkt. Es kann auch vorkommen, dass es unendlich viele Hauptträgheitsachsen gibt.
Was sind freie Achsen?
Bei Rotation um freie Achsen treten in der Achse weder Fliehkräfte noch ein Drehmoment auf. Freie Achsen gehen durch den Schwerpunkt und sind Hauptachsen des Körpers.
Zum Beispiel: Bei einem Kreisel der um seine Mitte rotiert, wirken auf alle Punkte des Kreisel eine gewisse Fliehkraft. Diese Fliehkraft gleicht sich allerdings mit der Fliehkraft seines gegenüberliegenden Punktes auf, so dass die Punkte in der Mitte gesamt keine Kraftwirkung spüren.
Was ist ein Drehmomentenstoß?
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Was ist ein physikalischer Kreisel?
Ein Kreisel ist ein starrer Körper beliebiger Gestalt, der sich um einen Punkt dreht.
Was ist Präzession? Wie entsteht es?
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Mit was beschäftigt sich die Statik?
Die Statik (gr. Statikos = zum Stillstand bringen) beschäftigt sich mit ruhenden Körpern oder deren Gleichgewicht von Kräften und Momenten.
Was sind die Gleichgewichtsbedingungen eines Körpers?
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Wie lautet das Gesetz der Drehmomentenübersetzung?
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Wie funktioniert ein Flaschenzug?
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Wie funktioniert ein Wellrad?
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Dichte: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Abhängigkeit:
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Druck: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit, Ausrichtung, Umrechnung in Bar:
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Was ist der Hydrostatische Druck?
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Was ist das Archimedisches Prinzip?
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Wann schwimmt bzw. sinkt ein Körper?
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Wie lautet die Barometrische Höhenformel in der Standardatmosphäre bei Annahme einer konstanten Temperatur?
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Mechanische Spannung: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit:
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Erkläre die Begriffe Normal-, Zug- und Druckspannung:
· Normalspannung: Die Kraft wirkt normal auf die Fläche A ein.
· Zugspannung: Die Kraft zieht an dem Körper.
· Druckspannung: Die Kraft drückt an dem Körper.
Erkläre die Dehnung:
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Wie lautet das Hookesche Gesetz der Dehnung?
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Erkläre die Begriffe Proportionalitätsgrenze, Streckgrenze, Zugfestigkeit und wahre Spannung:
· Proportionalitätsgrenze: Jener Punkt im σ-ε-Diagramm, bis zu dem das Hookesche Gesetz der Dehnung gilt.
· Streckgrenze: Jener Punkt im σ-ε-Diagramm, bis zu dem der Körper elastisch bleibt.
· Zugfestigkeit: Der Punkt an dem das Einschnüren beginnt. Die Spannung scheint bei weiterer Dehnung abzunehmen, in Wirklichkeit schrumpft der Querschnitt aber, weshalb die Spannung weiter steigt. Diese Spannung nennt man wahre Spannung.
Was ist Schubspannung?
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Wie lautet das Hookesche Gesetz der Scherung?
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Arbeit: Größe, Formel, Formel in Worten, Einheit:
· Größe: W (engl. Work)
· Formel: W=F*s*cos(ϕ)
· Formel in Worten: Arbeit ist Kraft mal zurückgelegter Werg mal Cosinus aus dem Winkel zwischen Kraft und Weg.
· Einheit: [W]=[F]*[s]=N*m=J (Joule)
Was ist Energie? Was ist ihre Einheit?
Energie E (grie. En ergos = innen wirken) ist die Fähigkeit eines Systems Arbeit zu verrichten. Arbeit ist daher nur die Änderung der Energie eines Systems. W=∆E
Daher ist die Einheit der Energie ebenfalls das Joule.
Was ist Hubarbeit bzw. potenzielle Energie?
Wird ein Körper der Masse m auf der Erdoberfläche mit der konstanten Kraft FG um die Höhe h angehoben, ist dazu Hubarbeit erforderlich.
WHub=FHub*sHub=FG*h=m*g*h
Die am Körper verrichtete Hubarbeit ist im Körper als Lageenergie bzw. potenzielle Energie Epot=m*g*h gespeichert.
Was ist Dehnungsarbeit bzw. elastische Energie?
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