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.

• Die 4 Takte sind: Ansaugen, Verdichten, Arbeiten, Auspuffen
• Mehrere Zylinder eines Motors laufen versetzt. Ziel ist, dass immer ein Zylinder gerade im Arbeitstakt ist.
• Der Wirkungsgrad eines Ottomotors liegt im Idealfall bei \(\eta=35\,\%\), meist jedoch deutlich darunter.

• Die Atome eines Körpers sind auch ohne Krafteinwirkung von außen immer in Bewegung.
• Einen Festkörper kannst du dir als Feder-Kugel-Modell vorstellen.
• Die Summe aller kinetischen und potentiellen Energien der Atome eines Körpers wird als innere Energie bezeichnet.

• Phasenübergänge sind zwischen allen Zuständen (fest. flüssig, gasförmig) möglich.
• Bei Phasenübergängen muss Energie hinzugefügt werden bzw. wird Energie frei. Die Temperatur verändert sich dabei zunächst nicht.
• Bei den Phasenübergängen verändern sich die Bindungen zwischen den Teilchen. Die potentielle Energie (Teil der inneren Energie) ändert sich hierbei

• 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 \(\Delta t = \frac{\Delta t'}{\sqrt{1 - (\frac{v}{c})^2}}\)

• Flüssigkeiten dehnen sich in der Regel beim Erwärmen unterschiedlich stark aus.
• Die Volumenänderung hängt vom Raumausdehnungskoeffizienten der Flüssigkeit ab.
• Wasser verhält sich bei niedrigen Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt anomal.

•Mit dem Versuch wollen wir zeigen, dass Flüssigkeiten meist schlechte Wärmeleiter sind.

• Nachweis, dass Gase sehr schlechte Wärmeleiter sind.

• Demonstrieren, dass verschiedene Metalle die Wärme unterschiedlich gut leiten.

Mit diesem Versuch wird nachgewiesen, dass ein Transistor als Schalter dienen kann.

Mit dem SCHÜRHOLZ-Versuch haben wir die Formel \(\Delta {E_{\rm{i}}} = c \cdot m \cdot \Delta \vartheta \) für die innere Energie gewonnen. Wir wollen mit dem folgenden Versuch testen, ob diese Formel auch für andere Vorgänge anwendbar ist, bei denen Änderungen der inneren Energie auftreten.

• Demonstration der auftretenden Kräfte bei der Längenänderung aufgrund von Temperaturschwankungen

• Demonstration der Wärmeausdehnung von Flüssigkeiten
• Qualitativer Vergleich der Wärmeausdehnung von Wasser und Ethanol
• Experimentelle Bestimmung des Volumenausdehnungskoeffizienten

• Veranschaulichung der Eigenschaften eines Bimetalls
• Technische Anwendung des Bimetalls als Thermometer oder Schalter

Ziel des Versuches ist es, durch Verrichten von Reibungsarbeit, die du bereits berechnen kannst, die innere Energie \(\Delta {E_{\rm{i}}}\) eines Körpers zu erhöhen und dabei zu untersuchen, wie \(\Delta {E_{\rm{i}}}\) von anderen Größen abhängt.

Mit diesem Versuch soll gezeigt werden, dass mit einer Kombination von vier Dioden (Brückengleichrichter) eine Wechselspannung in eine pulsierende Gleichspannung gewandelt werden kann.