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Suchergebnisse 151 - 180 von 215

Effekte

Grundwissen

  • Zeitdilatation: Eine bewegte Uhr geht langsamer als eine gleichartige im Ruhesystem!
  • Gleichzeitigkeit ist relativ und hängt davon ab, von welchem Bezugssystem aus die Beobachtung erfolgt.
  • Längenkontraktion: Ein bewegter Maßstab ist in Bewegungsrichtung kürzer als im Ruhesystem!

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Grundwissen

  • Zeitdilatation: Eine bewegte Uhr geht langsamer als eine gleichartige im Ruhesystem!
  • Gleichzeitigkeit ist relativ und hängt davon ab, von welchem Bezugssystem aus die Beobachtung erfolgt.
  • Längenkontraktion: Ein bewegter Maßstab ist in Bewegungsrichtung kürzer als im Ruhesystem!

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Zeitdilatation

Grundwissen

  • Zeitdilatation: Eine relativ zu einem Beobachter bewegte Uhr geht aus der Sicht des Beobachters langsamer als ein Satz synchronisierter Uhren im "Beobachter-System".
  • Vereinfacht: Bewegte Uhren gehen langsamer.
  • Der Zusammenhang zwischen Zeit \(\Delta t\) im ruhenden und \(\Delta t'\) im bewegten System ist \(\Delta t = \frac{\Delta t'}{\sqrt{1 - (\frac{v}{c})^2}}\)

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  • Zeitdilatation: Eine relativ zu einem Beobachter bewegte Uhr geht aus der Sicht des Beobachters langsamer als ein Satz synchronisierter Uhren im "Beobachter-System".
  • Vereinfacht: Bewegte Uhren gehen langsamer.
  • Der Zusammenhang zwischen Zeit \(\Delta t\) im ruhenden und \(\Delta t'\) im bewegten System ist \(\Delta t = \frac{\Delta t'}{\sqrt{1 - (\frac{v}{c})^2}}\)

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Gleichzeitigkeit

Grundwissen

  • In einem Inertialsystem finden zwei Ereignisse an zwei verschiedenen Orten gleichzeitig statt, wenn sie von einem Lichtblitz ausgelöst werden können, der genau aus der Mitte zwischen ihren Orten ausgeht.
  • Finden zwei Ereignisse in einem Inertialsystem gleichzeitig statt, so finden sie in einem zweiten, gegenüber dem ersten Inertialsystem bewegten Inertialsystem zu verschiedenen Zeiten statt.
  • Auch Gleichzeitigkeit ist relativ.

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  • In einem Inertialsystem finden zwei Ereignisse an zwei verschiedenen Orten gleichzeitig statt, wenn sie von einem Lichtblitz ausgelöst werden können, der genau aus der Mitte zwischen ihren Orten ausgeht.
  • Finden zwei Ereignisse in einem Inertialsystem gleichzeitig statt, so finden sie in einem zweiten, gegenüber dem ersten Inertialsystem bewegten Inertialsystem zu verschiedenen Zeiten statt.
  • Auch Gleichzeitigkeit ist relativ.

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Relativistische Masse und Impuls

Grundwissen

  • Auch die Masse eines Teilchens und sein Impuls unterliegen relativistischen Effekten.
  • Die relativistische Masse  nimmt mit der Geschwindigkeit \(v\) eines Teilchens stark zu, es gilt: \(m_{\rm{rel}}=\frac{m_0}{\sqrt{1 - \left(\frac{v}{c}\right)^2}}\)
  • Für den relativistischen Impuls gilt \(p = m_{\rm{rel}}\cdot v    \Rightarrow     p = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \left(\frac{v}{c}\right)^2}} \cdot v\)

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  • Auch die Masse eines Teilchens und sein Impuls unterliegen relativistischen Effekten.
  • Die relativistische Masse  nimmt mit der Geschwindigkeit \(v\) eines Teilchens stark zu, es gilt: \(m_{\rm{rel}}=\frac{m_0}{\sqrt{1 - \left(\frac{v}{c}\right)^2}}\)
  • Für den relativistischen Impuls gilt \(p = m_{\rm{rel}}\cdot v    \Rightarrow     p = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \left(\frac{v}{c}\right)^2}} \cdot v\)

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Geschwindigkeitsaddition

Grundwissen

  • Ist \(u\) die Geschwindigkeit eines Körpers im System S und \(v\) die Geschwindigkeit des Systems S' in Bezug auf S und \(u'\) die Geschwindigkeit des Körpers im System S', dann gilt der Zusammenhang \(u = \frac{{u' + v}}{{1 + \frac{{u' \cdot v}}{{{c^2}}}}}\).

 

 

 

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  • Ist \(u\) die Geschwindigkeit eines Körpers im System S und \(v\) die Geschwindigkeit des Systems S' in Bezug auf S und \(u'\) die Geschwindigkeit des Körpers im System S', dann gilt der Zusammenhang \(u = \frac{{u' + v}}{{1 + \frac{{u' \cdot v}}{{{c^2}}}}}\).

 

 

 

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Relativitätstheorie

Erster Einblick

  • Was versteht man unter einem Inertialsystem?
  • Ist Licht im ganzen Universum immer gleich schnell?
  • Warum gehen bewegte Uhren langsamer …
  • … und warum sind bewegte Maßstäbe kürzer?

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Relativitätstheorie

Spezielle Relativitätstheorie

  • Warum vergrößert sich die Masse bewegter Körper?
  • Was versteht man unter der Ruheenergie eines Körpers?
  • Wie kommt Einstein zu seiner berühmten Formel E=mc2?

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Themenbereich

20 Jahre LEIFIphysik: Physikunterricht zum Wettbewerb

Grundwissen

Der LEIFIphysik-Fotowettbewerb ist eine gute Gelegenheit, um über Physik in der Welt um uns herum zu sprechen und diese im Rahmen eines physikalischen Spaziergangs zu entdecken. Das geht auch direkt im Physikunterricht. Auf dieser Seite findet sich ein Vorschlag zum Ablauf.

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Der LEIFIphysik-Fotowettbewerb ist eine gute Gelegenheit, um über Physik in der Welt um uns herum zu sprechen und diese im Rahmen eines physikalischen Spaziergangs zu entdecken. Das geht auch direkt im Physikunterricht. Auf dieser Seite findet sich ein Vorschlag zum Ablauf.

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Wasserkraftwerke - Gezeitenkraftwerk (Animation)

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Die Animation zeigt den Aufbau und die Funktionsweise eines Gezeitenkraftwerks.

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Wasserkraftwerke - Laufwasserkraftwerk (Animation)

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Die Animation zeigt den Aufbau und die Funktionsweise eines Laufwasserkraftwerks.

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Wasserkraftwerke - Pumpspeicherkraftwerk (Animation)

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Die Animation zeigt den Aufbau und die Funktionsweise eines Pumpspeicherkraftwerks.

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Kohlekraftwerk - Energieflussdiagramm (Animation)

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Die Animation zeigt das Energieflussdiagramm eines Kohlekraftwerks.

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Brennstoffzelle (Animation)

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Die Animation zeigt den prinzipiellen Aufbau und die Funktionsweise einer PEM-Brennstoffzelle. In der Realität fließt durch die Lampe ein Gleichstrom.…

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Die Animation zeigt den prinzipiellen Aufbau und die Funktionsweise einer PEM-Brennstoffzelle. In der Realität fließt durch die Lampe ein Gleichstrom.…

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Speicherung von elektrischer Energie - Kondensator (Animation)

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Die Animation zeigt den Aufbau und die Funktionsweise eines Kondensators zur Speicherung von elektrischer Energie.

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Speicherung von chemischer Energie - Wasserelektrolyse (Animation)

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Die Animation zeigt den prinzipiellen Aufbau und die Funktionsweise einer Apparatur zum PEM-Verfahren der Wasserelektrolyse.

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Sonnenkollektor - Idealer Energiefluss (Animation)

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Die Animation zeigt den idealen Energiefluss einer Anlage mit einem Sonnenkollektor. Die farbigen Punkte stellen keine Materie, sondern Energiebeträge…

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Sonnenkollektor - Verluste durch Wärmeleitung (Animation)

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Die Animation zeigt die Energieverluste einer Anlage mit einem Sonnenkollektor durch Wärmeleitung an die Umgebung. Die farbigen Punkte stellen keine…

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Sonnenkollektor - Verluste durch Konvektion (Animation)

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Die Animation zeigt die Energieverluste einer Anlage mit einem Sonnenkollektor durch Konvektion (Wärmeströmung) an die Umgebung. Die farbigen Punkte…

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Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie (Animation)

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Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Versuchs zur Untersucheung der Umwandlung von Lichtenergie in elektrische…

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Energieentwertung (Animation)

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Die Animation zeigt die Unmöglichkeit der Erwärmung eines heißeren durch ein kälteres Energiereservoir.

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Reversible und Irreversible Vorgänge - Sprung ins Wasser (Animation)

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Die Animation zeigt die Unmöglichkeit der von alleine ablaufenden Umkehrung eines Sprungs ins Wasser.

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Reversible und Irreversible Vorgänge - Schweissen (Animation)

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Die Animation zeigt die Unmöglichkeit der Gewinnung von elektrischer Energie durch das Auseinanderbrechen einer Schweißstelle.

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Reversible und Irreversible Vorgänge - Abkühlen von Tee (Animation)

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Die Animation zeigt die Unmöglichkeit der von alleine ablaufenden Erwärmung eines Bechers Tee.

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Speicherung von Energie

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Grundbegriffe der Energietechnik

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Reversible und Irreversible Vorgänge

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Einheiten der Energietechnik

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