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Gegenüberstellung von Reihen- und Parallelschaltung - interaktive Version

Aufgabe ( Übungsaufgaben )
Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Wellenbad

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1. Skizze zur Aufgabe.In einem Schwimmbecken ist ein großer Gummiball eingebaut, der sich auf- und ab bewegt und so…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1. Skizze zur Aufgabe.In einem Schwimmbecken ist ein großer Gummiball eingebaut, der sich auf- und ab bewegt und so…

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TORRICELLI-Gleichung

Grundwissen

  • Die Austrittsgeschwindigkeit eines Wasserstrahls aus der Öffnung hängt nur vom Füllstand, nicht von seiner Form oder der Größe der Austrittsöffnung ab.
  • .Für die Austrittsgeschwindigkeit gilt \(v = \sqrt{2 \cdot g \cdot h}\).
  • Der Auftreffpunkt auf dem Boden kann idealisiert als waagerechter Wurf  berechnet werden.

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Grundwissen

  • Die Austrittsgeschwindigkeit eines Wasserstrahls aus der Öffnung hängt nur vom Füllstand, nicht von seiner Form oder der Größe der Austrittsöffnung ab.
  • .Für die Austrittsgeschwindigkeit gilt \(v = \sqrt{2 \cdot g \cdot h}\).
  • Der Auftreffpunkt auf dem Boden kann idealisiert als waagerechter Wurf  berechnet werden.

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Kavitation an der Schiffsschraube

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

me, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons Abb. 1 Durch Kavitation zerstörtes Laufrad einer FRANCIS-TurbineEin großes Problem in technischen…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

me, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons Abb. 1 Durch Kavitation zerstörtes Laufrad einer FRANCIS-TurbineEin großes Problem in technischen…

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Druck-Rohrleitung

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein großes Problem in technischen Anwendungen mit Fluiden stellt die Kavitation dar. Wird ein Fluid so stark beschleunigt, dass der Druck lokal unter…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein großes Problem in technischen Anwendungen mit Fluiden stellt die Kavitation dar. Wird ein Fluid so stark beschleunigt, dass der Druck lokal unter…

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Am Holzwerk

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Am Tor eines Holzwerkes sind die Dichten verschiedener Holzarten für frisch gefällte Bäume angegeben: Fichte:…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Am Tor eines Holzwerkes sind die Dichten verschiedener Holzarten für frisch gefällte Bäume angegeben: Fichte:…

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Druck - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben zum Druck zu lösen musst du häufig die Gleichung \({F_{\rm{D}}} = p \cdot A\) nach einer Größe auflösen, die unbekannt ist. Wie du das…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben zum Druck zu lösen musst du häufig die Gleichung \({F_{\rm{D}}} = p \cdot A\) nach einer Größe auflösen, die unbekannt ist. Wie du das…

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Kugelfallviskosimeter

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Mit dem Kugelfallviskosimeter kann die Viskosität NEWTONscher Flüssigkeiten oder Gase sehr genau bestimmt werden. Eine Kugel fällt in dem zu…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Mit dem Kugelfallviskosimeter kann die Viskosität NEWTONscher Flüssigkeiten oder Gase sehr genau bestimmt werden. Eine Kugel fällt in dem zu…

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OHMsches Gesetz - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben zum OHMschen Gesetz zu lösen musst du häufig die Gleichung \(U = R \cdot I\) nach einer Größe, die unbekannt ist, auflösen. Wie du das…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben zum OHMschen Gesetz zu lösen musst du häufig die Gleichung \(U = R \cdot I\) nach einer Größe, die unbekannt ist, auflösen. Wie du das…

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Schwerdedruck - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben zum Schweredruck zu lösen musst du häufig die Gleichung \(p=\rho \cdot g \cdot h\) nach einer Größe, die unbekannt ist, auflösen. Wie du…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben zum Schweredruck zu lösen musst du häufig die Gleichung \(p=\rho \cdot g \cdot h\) nach einer Größe, die unbekannt ist, auflösen. Wie du…

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Dynamischer Auftrieb und \(c_{\rm{A}}\)-Wert

Grundwissen

  • Ein nicht symmetrische bzw. nicht symmetrisch zu seiner Form angeströmter Körper erfährt einen dynamischen Auftrieb \(\vec{F}_{\rm{A}}\)
  • Der dynamische Auftrieb entsteht im Zusammenspiel von verschiedenen anderen Effekten
  •  Es gilt \(F_{\rm{A}} = \frac{1}{2} \cdot c_{\rm{A}} \cdot \rho \cdot A \cdot v^2\), wobei \(A\) die Referenzfläche des Körpers und \(c_{\rm{A}}\) der Auftriebsbeiwert ist.

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Grundwissen

  • Ein nicht symmetrische bzw. nicht symmetrisch zu seiner Form angeströmter Körper erfährt einen dynamischen Auftrieb \(\vec{F}_{\rm{A}}\)
  • Der dynamische Auftrieb entsteht im Zusammenspiel von verschiedenen anderen Effekten
  •  Es gilt \(F_{\rm{A}} = \frac{1}{2} \cdot c_{\rm{A}} \cdot \rho \cdot A \cdot v^2\), wobei \(A\) die Referenzfläche des Körpers und \(c_{\rm{A}}\) der Auftriebsbeiwert ist.

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Golf 7

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Beim neuen Golf 7 wird ein \(c_{\rm{w}}\)-Wert von \(0{,}25\) und eine Stirnfläche von \(2{,}19\,\rm{m}^2\)  angegeben. Die maximale Leermasse…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Beim neuen Golf 7 wird ein \(c_{\rm{w}}\)-Wert von \(0{,}25\) und eine Stirnfläche von \(2{,}19\,\rm{m}^2\)  angegeben. Die maximale Leermasse…

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BRAGG-Gleichung - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben zur BRAGG-Gleichung zu lösen musst du häufig die Gleichung \(k \cdot \lambda = 2 \cdot d \cdot \sin\left(\theta_n\right)\) nach einer…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben zur BRAGG-Gleichung zu lösen musst du häufig die Gleichung \(k \cdot \lambda = 2 \cdot d \cdot \sin\left(\theta_n\right)\) nach einer…

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Strömungswiderstand und \(c_{\rm{w}}\)-Wert

Grundwissen

  • Bewegt sich ein Körper relativ zu einem Fluid so erfährt der Körper eine entgegen der relativen Bewegungsrichtung gerichtete Kraft, den Strömungswiderstand \(\vec F_{\rm{w}}\).
  • Für den Strömungswiderstand gilt \(F_{\rm{w}} = \frac{1}{2} \cdot c_{\rm{w}} \cdot \rho \cdot A \cdot v^2\)
  • Die Größe \(c_{\rm{w}}\) ist der sog. Widerstandsbeiwert, kurz \(c_{\rm{w}}\)-Wert.

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Grundwissen

  • Bewegt sich ein Körper relativ zu einem Fluid so erfährt der Körper eine entgegen der relativen Bewegungsrichtung gerichtete Kraft, den Strömungswiderstand \(\vec F_{\rm{w}}\).
  • Für den Strömungswiderstand gilt \(F_{\rm{w}} = \frac{1}{2} \cdot c_{\rm{w}} \cdot \rho \cdot A \cdot v^2\)
  • Die Größe \(c_{\rm{w}}\) ist der sog. Widerstandsbeiwert, kurz \(c_{\rm{w}}\)-Wert.

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Segelflugzeug

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein Segelflugzeug hat eine Gleitzahl von \(47\) bei einer Geschwindigkeit von \(100\,\frac{\rm{km}}{\rm{h}}\) und einer Flügelfläche von \(17{,}6…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein Segelflugzeug hat eine Gleitzahl von \(47\) bei einer Geschwindigkeit von \(100\,\frac{\rm{km}}{\rm{h}}\) und einer Flügelfläche von \(17{,}6…

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Kleinflugzeug

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein Kleinflugzeug hat folgende technische Daten: Tab. 1 Technische Daten eines Kleinflugzeugs Maximale…

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Ein Kleinflugzeug hat folgende technische Daten: Tab. 1 Technische Daten eines Kleinflugzeugs Maximale…

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Erklärquiz: Stromkreiselemente

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Widerstand, Stromstärke und Spannung an einem ohmschen Bauteil

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Durch ein Bauteil, das einen ohmschen Widerstand darstellt, fließt bei einer Spannung von \(24{,}0\,\rm{V}\) ein Strom von…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Durch ein Bauteil, das einen ohmschen Widerstand darstellt, fließt bei einer Spannung von \(24{,}0\,\rm{V}\) ein Strom von…

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Transformator an der Steckdose

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Die Primärspule eines idealen Transformators hat \(N_{\rm{P}}=500\) Windungen, die Sekundärspule nur \(N_{\rm{S}}=250\) Windungen. Du schließt den…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Die Primärspule eines idealen Transformators hat \(N_{\rm{P}}=500\) Windungen, die Sekundärspule nur \(N_{\rm{S}}=250\) Windungen. Du schließt den…

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Einfache Parallelschaltungen

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

a) In einer Parallelschaltung mit zwei Widerständen beträgt \(𝑅_{1}=20\,\Omega\) und…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

a) In einer Parallelschaltung mit zwei Widerständen beträgt \(𝑅_{1}=20\,\Omega\) und…

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Bestimmungen am Massenspektrometer

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Simulation eines Massenspektrometers nach Bainbridge

Zur Aufgabe
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Simulation eines Massenspektrometers nach Bainbridge

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Gefahr durch Strom und Körperwiderstand

Grundwissen

  • Strom kann für den Menschen schon ab ca. \(30\,\rm{mA}\) tödlich sein.
  • Wechselstrom ist gefährlicher als Gleichstrom.
  • Der Körperwiderstand liegt mit Übergangswiderständen der Haut im Bereich von \(1\)-\(5\,\rm{k}\Omega\), je nach Weg durch den Körper.

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Grundwissen

  • Strom kann für den Menschen schon ab ca. \(30\,\rm{mA}\) tödlich sein.
  • Wechselstrom ist gefährlicher als Gleichstrom.
  • Der Körperwiderstand liegt mit Übergangswiderständen der Haut im Bereich von \(1\)-\(5\,\rm{k}\Omega\), je nach Weg durch den Körper.

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Einfache Reihenschaltung

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1…

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a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1…

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Zerfallsgesetz, Zerfallskonstante und Halbwertszeit

Grundwissen

  • Für den Bestand \(N\) der zum Zeitpunkt \(t\) noch nicht zerfallenden Atomkerne gilt \(N(t) = {N_0} \cdot {e^{ - \lambda  \cdot t}}\) mit der Zerfallskonstanten \(\lambda\).
  • Für die Aktivität \(A\) zum Zeitpunkt \(t\) gilt \(A(t) = {A_0} \cdot {e^{ - \lambda  \cdot t}} = \lambda  \cdot {N_0} \cdot {e^{ - \lambda  \cdot t}}\).
  • Die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) ist die Zeitspanne, in der sich die Anzahl der nicht zerfallenen Atomkerne eines radioaktiven Präparats halbiert.
  • Zwischen der Zerfallskonstanten \(\lambda\) und der Halbwertszeit \({T_{1/2}}\) besteht der Zusammenhang \(\lambda  = \frac{{\ln \left( 2 \right)}}{{{T_{1/2}}}}\).

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Grundwissen

  • Für den Bestand \(N\) der zum Zeitpunkt \(t\) noch nicht zerfallenden Atomkerne gilt \(N(t) = {N_0} \cdot {e^{ - \lambda  \cdot t}}\) mit der Zerfallskonstanten \(\lambda\).
  • Für die Aktivität \(A\) zum Zeitpunkt \(t\) gilt \(A(t) = {A_0} \cdot {e^{ - \lambda  \cdot t}} = \lambda  \cdot {N_0} \cdot {e^{ - \lambda  \cdot t}}\).
  • Die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) ist die Zeitspanne, in der sich die Anzahl der nicht zerfallenen Atomkerne eines radioaktiven Präparats halbiert.
  • Zwischen der Zerfallskonstanten \(\lambda\) und der Halbwertszeit \({T_{1/2}}\) besteht der Zusammenhang \(\lambda  = \frac{{\ln \left( 2 \right)}}{{{T_{1/2}}}}\).

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Auswerten von Zerfallskurven

Grundwissen

  • Aus Messwerten vom Zerfall eines radioaktiven Präparates kannst du mit verschiedenen Methoden z.B. die Anfangsaktivität \(A_0\), die Zerfallskonstante \(\lambda\) und die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) bestimmen.
  • Welche Methode du wählst hängt von der Aufgabenstellung und den vorhandenen technischen Hilfsmitteln wie GTR oder Tabellenkalkulation ab.

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Grundwissen

  • Aus Messwerten vom Zerfall eines radioaktiven Präparates kannst du mit verschiedenen Methoden z.B. die Anfangsaktivität \(A_0\), die Zerfallskonstante \(\lambda\) und die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) bestimmen.
  • Welche Methode du wählst hängt von der Aufgabenstellung und den vorhandenen technischen Hilfsmitteln wie GTR oder Tabellenkalkulation ab.

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Aufbau von Atomkernen

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Zerfallsgesetz - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

a) Das Kobaltisotop Co-60 ist ein \(\beta^-\)-Strahler mit der Halbwertszeit \(5{,}3\,\rm{a}\). Ein…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

a) Das Kobaltisotop Co-60 ist ein \(\beta^-\)-Strahler mit der Halbwertszeit \(5{,}3\,\rm{a}\). Ein…

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Zerfall des Kobaltisotiops Co-60

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Das Kobaltisotop Co-60 ist ein \(\beta^-\)-Strahler mit der Halbwertszeit \(5{,}3\,\rm{a}\). Ein radioaktives Präparat soll \(1{,}0\,\rm{\mu g}\)…

Zur Aufgabe
Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Das Kobaltisotop Co-60 ist ein \(\beta^-\)-Strahler mit der Halbwertszeit \(5{,}3\,\rm{a}\). Ein radioaktives Präparat soll \(1{,}0\,\rm{\mu g}\)…

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Zerfallsgesetz, Zerfallskonstante und Halbwertszeit

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )