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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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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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Energie und ihre Eigenschaften

Grundwissen

  • Energietransport: Energie kann von einem Ort zu einem anderen transportiert werden.
  • Energieübertragung: Energie kann von einem Körper oder einem System auf einen anderen Körper oder ein anderes System übertragen werden.
  • Energieumwandlung: Energie kann von einer Form in eine andere Form umgewandelt werden.
  • Energieerhaltung: Bei der Energieübertragung oder der Energieumwandlung geht keine Energie verloren und kommt keine Energie hinzu.
  • Energieentwertung: Bei jeder Energieübertragung oder Energieumwandlung wird ein Teil der zu Beginn vorhandenen Energie entwertet.

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Grundwissen

  • Energietransport: Energie kann von einem Ort zu einem anderen transportiert werden.
  • Energieübertragung: Energie kann von einem Körper oder einem System auf einen anderen Körper oder ein anderes System übertragen werden.
  • Energieumwandlung: Energie kann von einer Form in eine andere Form umgewandelt werden.
  • Energieerhaltung: Bei der Energieübertragung oder der Energieumwandlung geht keine Energie verloren und kommt keine Energie hinzu.
  • Energieentwertung: Bei jeder Energieübertragung oder Energieumwandlung wird ein Teil der zu Beginn vorhandenen Energie entwertet.

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Gärtnerprobleme

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Das Wasser aus dem waagerecht gehaltenen Schlauch folgt der Bahn einer ParabelEin Gärtner hält einen…

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Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Das Wasser aus dem waagerecht gehaltenen Schlauch folgt der Bahn einer ParabelEin Gärtner hält einen…

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Aufschlag beim Volleyball

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeSehr gute Volleyballspieler können beim Aufschlag den Ball auf Geschwindigkeiten von bis zu…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeSehr gute Volleyballspieler können beim Aufschlag den Ball auf Geschwindigkeiten von bis zu…

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Die Wippe

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Hinweis: Diese Aufgabe wurde LEIFIphysik von Thomas Schulze zur Verfügung gestellt. Joachim Herz Stiftung …

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Hinweis: Diese Aufgabe wurde LEIFIphysik von Thomas Schulze zur Verfügung gestellt. Joachim Herz Stiftung …

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Moderation von Neutronen

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Ein Neutron (Masse \({m_n}\)) stoße zentral und elastisch mit einem zunächst ruhenden Kern (Masse…

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a) Ein Neutron (Masse \({m_n}\)) stoße zentral und elastisch mit einem zunächst ruhenden Kern (Masse…

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Trainingsaufgaben zu Masse, Volumen und Dichte

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Hinweis: Mit den folgenden Trainingsaufgaben sollst du Sicherheit im Umgang mit der "Dichte-Formel" gewinnen. Darüber hinaus kannst du die Umwandlung…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Hinweis: Mit den folgenden Trainingsaufgaben sollst du Sicherheit im Umgang mit der "Dichte-Formel" gewinnen. Darüber hinaus kannst du die Umwandlung…

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Berechnen von Beschleunigungen

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Die…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Die…

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Beschleunigung eines Autos

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Die Animation in Abb. 1 dokumentiert mit Hilfe eines (Spezial-)Tachometers die geradlinige Fahrt eines Autos, welche in fünf charakteristische…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Die Animation in Abb. 1 dokumentiert mit Hilfe eines (Spezial-)Tachometers die geradlinige Fahrt eines Autos, welche in fünf charakteristische…

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Geschwindigkeit einer Gewehrkugel

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeUm die Geschwindigkeit \(v\) einer Gewehrkugel zu bestimmen, schießt man auf zwei Pappscheiben,…

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Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeUm die Geschwindigkeit \(v\) einer Gewehrkugel zu bestimmen, schießt man auf zwei Pappscheiben,…

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Vollbremsung oder Kurvenfahrt

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Ein Autofahrer sieht plötzlich eine sehr breite Mauer vor sich auftauchen. Untersuche, bei welcher der folgenden beiden Möglichkeiten er die größere…

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Ein Autofahrer sieht plötzlich eine sehr breite Mauer vor sich auftauchen. Untersuche, bei welcher der folgenden beiden Möglichkeiten er die größere…

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Rückstoß beim Gewehr

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Mit…

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a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Mit…

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Physik des Bogenschießens

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Position der PfeilendenEin Bogenschütze wurde mit einer Hoch­geschwindigkeits­kamera gefilmt. Mithilfe einer…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Position der PfeilendenEin Bogenschütze wurde mit einer Hoch­geschwindigkeits­kamera gefilmt. Mithilfe einer…

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Geostationäre Satelliten

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

ESA Abb. 1 Meteosat WettersatellitEin Satellit der Masse \(m_\rm{S}=500\,\rm{kg}\) soll in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht werden. Man…

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ESA Abb. 1 Meteosat WettersatellitEin Satellit der Masse \(m_\rm{S}=500\,\rm{kg}\) soll in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht werden. Man…

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Kernspaltung (Abitur BY 2001 LK A4-3)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Sowohl bei \({}^{238}{\rm{U}}\) als auch bei \({}^{235}{\rm{U}}\) können Neutronen Kernspaltungen auslösen. Dabei werden zunächst die angeregten…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Sowohl bei \({}^{238}{\rm{U}}\) als auch bei \({}^{235}{\rm{U}}\) können Neutronen Kernspaltungen auslösen. Dabei werden zunächst die angeregten…

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Tiefe eines Brunnens

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Bild von Jazella auf Pixabay Abb. 1 BrunnenZur Bestimmung der Tiefe eines Brunnens lässt jemand eine Münze in den Brunnen fallen. Er hört das…

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Bild von Jazella auf Pixabay Abb. 1 BrunnenZur Bestimmung der Tiefe eines Brunnens lässt jemand eine Münze in den Brunnen fallen. Er hört das…

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Standardaufgaben zum senkrechten Wurf nach oben

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Spur HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Senkrechter Wurf nach oben Animation // 14.8.2017 //…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Spur HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Senkrechter Wurf nach oben Animation // 14.8.2017 //…

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Standardaufgaben zum freien Fall

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )
Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

GALILEI-Thermometer

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Abb. 1 Aufbau und Funktionsweise eines GALILEI-Thermometers Das GALILEI-Thermometer besteht aus…

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Abb. 1 Aufbau und Funktionsweise eines GALILEI-Thermometers Das GALILEI-Thermometer besteht aus…

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Flüssigkeitspendel

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Größen HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Flüssigkeitspendel (Animation) // 8.9.2022 //…

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Größen HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Flüssigkeitspendel (Animation) // 8.9.2022 //…

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Looping mit dem Jaguar

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Im Kölner Stadt-Anzeiger vom 5./6. August 2017 fanden wir im Artikel "Mangelnde Bodenhaftung" über die Geschichte der Autoindustrie die folgenden…

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Im Kölner Stadt-Anzeiger vom 5./6. August 2017 fanden wir im Artikel "Mangelnde Bodenhaftung" über die Geschichte der Autoindustrie die folgenden…

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Seilwelle

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Mit Hilfe eines Seils lässt sich sehr einfach eine Querwelle (Transversalwelle) erzeugen. Die beiden Diagramme unten zeigen zum einen die…

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Mit Hilfe eines Seils lässt sich sehr einfach eine Querwelle (Transversalwelle) erzeugen. Die beiden Diagramme unten zeigen zum einen die…

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Altersbestimmung von Gesteinsproben (Abitur BY 2008 LK A4-2)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Die Kalium-Argon-Methode ist geeignet, das Alter von Gesteinsproben zu ermitteln. Beim Zerfall von \({}^{40}{\rm{K}}\) mit der Halbwertszeit \(1{,}28…

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Die Kalium-Argon-Methode ist geeignet, das Alter von Gesteinsproben zu ermitteln. Beim Zerfall von \({}^{40}{\rm{K}}\) mit der Halbwertszeit \(1{,}28…

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Baderutsche

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Flugbahn von der RutscheEin Kind rutscht im Schwimmbad eine Rutsche hinunter. Es verlässt sie horizontal und…

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Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Flugbahn von der RutscheEin Kind rutscht im Schwimmbad eine Rutsche hinunter. Es verlässt sie horizontal und…

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Arbeit des Herzens

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Clker-Free-Vector-Images auf Pixabay Abb. 1 Vereinfachte Darstellung des Blutkreislaufes im menschlichen Körper.Dein Herz pumpt in jeder…

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Clker-Free-Vector-Images auf Pixabay Abb. 1 Vereinfachte Darstellung des Blutkreislaufes im menschlichen Körper.Dein Herz pumpt in jeder…

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Entwicklung schwerer Sterne

Grundwissen

  • Massereiche Sterne der Hauptreihe kollabieren unter ihrer eigenen Gravitation, wenn im Kern kein Energiegewinn mittels Fusion mehr möglich ist.
  • Neutronensterne besitzen kleine Radien von etwas \(10\) bis \(13\,\rm{km}\) und eine extrem hohe Dichte.
  • Schnell rotierende Neutronensterne können gerichtete Radiostrahlung aussenden, die bei günstiger geometrischer Lage auf der Erde detektiert werden können. Solche Sterne nennt man Pulsare.

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Grundwissen

  • Massereiche Sterne der Hauptreihe kollabieren unter ihrer eigenen Gravitation, wenn im Kern kein Energiegewinn mittels Fusion mehr möglich ist.
  • Neutronensterne besitzen kleine Radien von etwas \(10\) bis \(13\,\rm{km}\) und eine extrem hohe Dichte.
  • Schnell rotierende Neutronensterne können gerichtete Radiostrahlung aussenden, die bei günstiger geometrischer Lage auf der Erde detektiert werden können. Solche Sterne nennt man Pulsare.

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Kosmologie und Standardmodell

Grundwissen

  • Die Kosmologie beschäftigt sich mit dem derzeitigen Aufbau und der zeitlichen Entwicklung, also der Geschichte des Universums
  • Das sog. Standardmodell der Kosmologie ist die anerkannteste Theorie über die Entwicklung des Universums und geht von einem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren aus.

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Grundwissen

  • Die Kosmologie beschäftigt sich mit dem derzeitigen Aufbau und der zeitlichen Entwicklung, also der Geschichte des Universums
  • Das sog. Standardmodell der Kosmologie ist die anerkannteste Theorie über die Entwicklung des Universums und geht von einem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren aus.

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Kettenreaktion

Grundwissen

  • Da bei der Spaltung von U‑235 durch Neutronenbeschuss mehrere Neutronen entstehen, ist eine Kettenreaktion möglich.
  • Die bei einer Kernspaltung entstehenden schnellen Neutronen müssen jedoch durch einen Moderator (z.B. Wasser) zu thermischen Neutronen abgebremst werden, damit diese wieder wahrscheinlich genug Urankerne spalten.
  • Um eine Kettenreaktion aufrecht erhalten zu können, ist eine kritische Masse an Spaltmaterial nötig.
  • Eine Kettenreaktion wird z.B. mit Steuerstäben reguliert, die die Zahl der freien Neutronen reduzieren.

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Grundwissen

  • Da bei der Spaltung von U‑235 durch Neutronenbeschuss mehrere Neutronen entstehen, ist eine Kettenreaktion möglich.
  • Die bei einer Kernspaltung entstehenden schnellen Neutronen müssen jedoch durch einen Moderator (z.B. Wasser) zu thermischen Neutronen abgebremst werden, damit diese wieder wahrscheinlich genug Urankerne spalten.
  • Um eine Kettenreaktion aufrecht erhalten zu können, ist eine kritische Masse an Spaltmaterial nötig.
  • Eine Kettenreaktion wird z.B. mit Steuerstäben reguliert, die die Zahl der freien Neutronen reduzieren.

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Kurzer Überblick: Was ist Teilchenphysik?

Grundwissen

  • Teilchenphysik ist ein relativ junger Teilbereich der Physik
  • Teilchenphysik beschäftigt sich mit den elementaren Bausteinen der Materie, den sog. Elementarteilchen.
  • Teilchenphysik untersucht, wie die Elementarteilchen miteinander wechselwirken.

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Grundwissen

  • Teilchenphysik ist ein relativ junger Teilbereich der Physik
  • Teilchenphysik beschäftigt sich mit den elementaren Bausteinen der Materie, den sog. Elementarteilchen.
  • Teilchenphysik untersucht, wie die Elementarteilchen miteinander wechselwirken.

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