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Strahlung auf Metallplatte (Abitur BY 2000 GK A2-2)
Auf der \(x\)-Achse liegen die Mittelpunkte eines Sendedipols S und eines darauf abgestimmten Empfangsdipols E. Sender und Empfänger sind parallel…
Zur AufgabeAuf der \(x\)-Achse liegen die Mittelpunkte eines Sendedipols S und eines darauf abgestimmten Empfangsdipols E. Sender und Empfänger sind parallel…
Zur AufgabePolarisation elektromagnetischer Wellen (Abitur BY 1997 LK A2-3)
Mit einem Zentimeterwellensender und einem geeigneten Empfangsgerät sollen Experimente zur Polarisation durchgeführt werden. …
Zur AufgabeMit einem Zentimeterwellensender und einem geeigneten Empfangsgerät sollen Experimente zur Polarisation durchgeführt werden. …
Zur AufgabePhysik des Bogenschießens
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Position der PfeilendenEin Bogenschütze wurde mit einer Hochgeschwindigkeitskamera gefilmt. Mithilfe einer…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Position der PfeilendenEin Bogenschütze wurde mit einer Hochgeschwindigkeitskamera gefilmt. Mithilfe einer…
Zur AufgabeBeschleunigungssensor (Abitur BY 2015 Ph11 A2-3)
Abb. 1 BeschleunigungssensorBeschleunigungssensoren werden z.B. in Smartphones eingesetzt. Das nebenstehende Sensormodell besitzt zwei kammförmige…
Zur AufgabeAbb. 1 BeschleunigungssensorBeschleunigungssensoren werden z.B. in Smartphones eingesetzt. Das nebenstehende Sensormodell besitzt zwei kammförmige…
Zur AufgabeGeostationäre Satelliten
ESA Abb. 1 Meteosat WettersatellitEin Satellit der Masse \(m_\rm{S}=500\,\rm{kg}\) soll in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht werden. Man…
Zur AufgabeESA Abb. 1 Meteosat WettersatellitEin Satellit der Masse \(m_\rm{S}=500\,\rm{kg}\) soll in eine geostationäre Umlaufbahn gebracht werden. Man…
Zur AufgabeKernspaltung (Abitur BY 2001 LK A4-3)
Sowohl bei \({}^{238}{\rm{U}}\) als auch bei \({}^{235}{\rm{U}}\) können Neutronen Kernspaltungen auslösen. Dabei werden zunächst die angeregten…
Zur AufgabeSowohl bei \({}^{238}{\rm{U}}\) als auch bei \({}^{235}{\rm{U}}\) können Neutronen Kernspaltungen auslösen. Dabei werden zunächst die angeregten…
Zur AufgabeTiefe eines Brunnens
Bild von Jazella auf Pixabay Abb. 1 BrunnenZur Bestimmung der Tiefe eines Brunnens lässt jemand eine Münze in den Brunnen fallen. Er hört das…
Zur AufgabeBild von Jazella auf Pixabay Abb. 1 BrunnenZur Bestimmung der Tiefe eines Brunnens lässt jemand eine Münze in den Brunnen fallen. Er hört das…
Zur AufgabeStandardaufgaben zum senkrechten Wurf nach oben
Spur HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Senkrechter Wurf nach oben Animation // 14.8.2017 //…
Zur AufgabeSpur HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Senkrechter Wurf nach oben Animation // 14.8.2017 //…
Zur AufgabeLebensdauer von Myonen
Myonen wurden 1936 von Carl D. ANDERSON und Seth NEDDERMEYER bei der Untersuchung von kosmischer Strahlung entdeckt. Myonen entstehen in einer Höhe…
Zur AufgabeMyonen wurden 1936 von Carl D. ANDERSON und Seth NEDDERMEYER bei der Untersuchung von kosmischer Strahlung entdeckt. Myonen entstehen in einer Höhe…
Zur AufgabeFlüssigkeitspendel
Größen HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Flüssigkeitspendel (Animation) // 8.9.2022 //…
Zur AufgabeGrößen HTML5-Canvas nicht unterstützt! // Flüssigkeitspendel (Animation) // 8.9.2022 //…
Zur AufgabeLooping mit dem Jaguar
Im Kölner Stadt-Anzeiger vom 5./6. August 2017 fanden wir im Artikel "Mangelnde Bodenhaftung" über die Geschichte der Autoindustrie die folgenden…
Zur AufgabeIm Kölner Stadt-Anzeiger vom 5./6. August 2017 fanden wir im Artikel "Mangelnde Bodenhaftung" über die Geschichte der Autoindustrie die folgenden…
Zur AufgabeSeilwelle
Mit Hilfe eines Seils lässt sich sehr einfach eine Querwelle (Transversalwelle) erzeugen. Die beiden Diagramme unten zeigen zum einen die…
Zur AufgabeMit Hilfe eines Seils lässt sich sehr einfach eine Querwelle (Transversalwelle) erzeugen. Die beiden Diagramme unten zeigen zum einen die…
Zur AufgabeAltersbestimmung von Gesteinsproben (Abitur BY 2008 LK A4-2)
Die Kalium-Argon-Methode ist geeignet, das Alter von Gesteinsproben zu ermitteln. Beim Zerfall von \({}^{40}{\rm{K}}\) mit der Halbwertszeit \(1{,}28…
Zur AufgabeDie Kalium-Argon-Methode ist geeignet, das Alter von Gesteinsproben zu ermitteln. Beim Zerfall von \({}^{40}{\rm{K}}\) mit der Halbwertszeit \(1{,}28…
Zur AufgabeKugel zwischen Platte und Stift
Abb. 1 Aufbau, Durchführung und Beobachtung des Versuchs zum Verhalten einer Kugel zwischen geladener Platte und Stift …
Zur AufgabeAbb. 1 Aufbau, Durchführung und Beobachtung des Versuchs zum Verhalten einer Kugel zwischen geladener Platte und Stift …
Zur AufgabeBaderutsche
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Flugbahn von der RutscheEin Kind rutscht im Schwimmbad eine Rutsche hinunter. Es verlässt sie horizontal und…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Flugbahn von der RutscheEin Kind rutscht im Schwimmbad eine Rutsche hinunter. Es verlässt sie horizontal und…
Zur AufgabeKraft auf Kondensatorplatte
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Der Abstand der Kondenstatorplatten wird verringert.Vermindert man den Plattenabstand des von der Batterie…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Der Abstand der Kondenstatorplatten wird verringert.Vermindert man den Plattenabstand des von der Batterie…
Zur AufgabeWALTENHOFEN'sches Pendel
Ein Kupferring hängt an einer langen Stange. Man lässt den Ring in das starke Magnetfeld pendeln, das in die Zeichenebene gerichtet ist. …
Zur AufgabeEin Kupferring hängt an einer langen Stange. Man lässt den Ring in das starke Magnetfeld pendeln, das in die Zeichenebene gerichtet ist. …
Zur AufgabeGesamtwiderstand bei Reihen- und Parallelschaltung
Gegeben sind zwei Widerstände mit \(R_1=10\,\Omega\) und \(R_2 = 20\,\Omega\). …
Zur AufgabeGegeben sind zwei Widerstände mit \(R_1=10\,\Omega\) und \(R_2 = 20\,\Omega\). …
Zur AufgabeArbeit des Herzens
Clker-Free-Vector-Images auf Pixabay Abb. 1 Vereinfachte Darstellung des Blutkreislaufes im menschlichen Körper.Dein Herz pumpt in jeder…
Zur AufgabeClker-Free-Vector-Images auf Pixabay Abb. 1 Vereinfachte Darstellung des Blutkreislaufes im menschlichen Körper.Dein Herz pumpt in jeder…
Zur AufgabeRund um die Induktion
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Spule mit quadratischem QuerschnittEine quaderförmige Feldspule mit quadratischer Querschnittsfläche (Seitenlänge…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Spule mit quadratischem QuerschnittEine quaderförmige Feldspule mit quadratischer Querschnittsfläche (Seitenlänge…
Zur AufgabeMagnetische Wirkung des elektrischen Stroms
- Elektrischer Strom besitzt eine magnetische Wirkung, die bei einem einfachen geraden Leiter jedoch sehr schwach ist.
- Wird in eine Spule ein ferromagnetischer Stoff wie Eisen eingebracht, verstärkt sich die magnetische Wirkung sehr deutlich.
- Ein großer Vorteil von Elektromagneten ist, dass ihre magnetische Wirkung beim Abschalten des Stroms nahezu verschwindet.
- Elektrischer Strom besitzt eine magnetische Wirkung, die bei einem einfachen geraden Leiter jedoch sehr schwach ist.
- Wird in eine Spule ein ferromagnetischer Stoff wie Eisen eingebracht, verstärkt sich die magnetische Wirkung sehr deutlich.
- Ein großer Vorteil von Elektromagneten ist, dass ihre magnetische Wirkung beim Abschalten des Stroms nahezu verschwindet.
Atomare Vorstellungen der Elektrizität
- In der Modellvorstellung des Kern-Hülle-Modells besteht ein Atom aus einem positiv geladenen Atomkern und negativ geladenen Elektronen in der Atomhülle.
- Positive Ladung wird oft rot, negative Ladung blau dargestellt.
- Bei vielen Phänomenen bewegen sich nur die Elektronen, während die Atomkerne an ihrem Platz bleiben.
- In der Modellvorstellung des Kern-Hülle-Modells besteht ein Atom aus einem positiv geladenen Atomkern und negativ geladenen Elektronen in der Atomhülle.
- Positive Ladung wird oft rot, negative Ladung blau dargestellt.
- Bei vielen Phänomenen bewegen sich nur die Elektronen, während die Atomkerne an ihrem Platz bleiben.
Kettenreaktion
- 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.
- 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.
Kurzer Überblick: Was ist Teilchenphysik?
- 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.
- 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.
Federpendel
- Ein horizontal bewegliches Federpendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und einer Feder mit der Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = \hat{x} \cdot \cos \left( {{\omega} \cdot t} \right)\) mit \({\omega} = \sqrt {\frac{D}{m}}\)
- Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\,\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{D}}\); sie ist insbesondere unabhängig von der Amplitude \(\hat{x} \) der Schwingung.
- Ein horizontal bewegliches Federpendel mit einem Pendelkörper der Masse \(m\) und einer Feder mit der Federkonstante \(D\) schwingt harmonisch mit der Zeit-Ort-Funktion \(x(t) = \hat{x} \cdot \cos \left( {{\omega} \cdot t} \right)\) mit \({\omega} = \sqrt {\frac{D}{m}}\)
- Die Schwingungsdauer berechnet sich durch \(T = 2\,\pi \cdot \sqrt {\frac{m}{D}}\); sie ist insbesondere unabhängig von der Amplitude \(\hat{x} \) der Schwingung.
Widerstand
- Der Widerstand ist der Quotient aus der über dem Leiter abfallenden Spannung und der Stärke des Stroms, die durch den Leiter fließt.
- Kurz: \(R=\frac{U}{I}\)
- Die Einheit des elektrischen Widerstands ist \([R]:=1\,\Omega\,(\text{Ohm})\)
- Der Widerstand ist der Quotient aus der über dem Leiter abfallenden Spannung und der Stärke des Stroms, die durch den Leiter fließt.
- Kurz: \(R=\frac{U}{I}\)
- Die Einheit des elektrischen Widerstands ist \([R]:=1\,\Omega\,(\text{Ohm})\)
Energiebetrachtung bei Harmonischen Schwingungen
- Ein allgemeines Kennzeichen für mechanische Schwingungen ist das periodische Hin- und Herpendeln zwischen zwei Energieformen.
- Bei ungedämpften mechanischen Schwingungen ist die Summe der Energien, die in den beiden Energieformen vorliegen, zeitlich konstant.
- Ein allgemeines Kennzeichen für mechanische Schwingungen ist das periodische Hin- und Herpendeln zwischen zwei Energieformen.
- Bei ungedämpften mechanischen Schwingungen ist die Summe der Energien, die in den beiden Energieformen vorliegen, zeitlich konstant.
3. NEWTONsches Gesetz (Wechselwirkungsprinzip)
- Kräfte wirken immer wechselseitig. Übt A eine Kraft auf B aus, so übt B eine gleich große, entgegengesetzt gerichtete Kraft auf A aus. Die beiden Kräfte nennt man in diesem Zusammenhang Wechselwirkungskräfte.
- Wechselwirkungskräfte greifen immer an zwei unterschiedlichen Körpern an.
- Wechselwirkungskräfte dürfen nicht mit einem Kräftegleichgewicht verwechselt werden.
- Kräfte wirken immer wechselseitig. Übt A eine Kraft auf B aus, so übt B eine gleich große, entgegengesetzt gerichtete Kraft auf A aus. Die beiden Kräfte nennt man in diesem Zusammenhang Wechselwirkungskräfte.
- Wechselwirkungskräfte greifen immer an zwei unterschiedlichen Körpern an.
- Wechselwirkungskräfte dürfen nicht mit einem Kräftegleichgewicht verwechselt werden.
Arbeit als Energietransfer
- Energie, die mit Hilfe einer Kraft \(\vec F\) längs eines Weges \(\vec s\) zugeführt wird, heißt Arbeit \(W\).
- Wird an einem System Arbeit verrichtet, so ist \(W>0\), verrichtet ein System Arbeit, so ist \(W<0\).
- Wird Arbeit unter einem Winkel \(\alpha\) verrichtet, so gilt \(W = |\vec F| \cdot |\vec s| \cdot \cos \left( \alpha \right)\).
- Energie, die mit Hilfe einer Kraft \(\vec F\) längs eines Weges \(\vec s\) zugeführt wird, heißt Arbeit \(W\).
- Wird an einem System Arbeit verrichtet, so ist \(W>0\), verrichtet ein System Arbeit, so ist \(W<0\).
- Wird Arbeit unter einem Winkel \(\alpha\) verrichtet, so gilt \(W = |\vec F| \cdot |\vec s| \cdot \cos \left( \alpha \right)\).