physik (Fach) / Physik (Lektion)

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• Wodurch wird die Lage eines Punktes im Raum festgelegt? durch den Ortsvektor r
• Was ist r? Wie sind Geschwindigkeit und Beschleunigung definiert? - r ist der Ortsvektor und gibt die Lage eines Punktes im Raum an - Die Geschwindigkeit v ist definiert als zeitliche veränderung der des Ortsvektors definiert. - Die Beschleunigung ist als zeitliche Veränderung der Geschwindigkeit definiert.
• Was sind axiale Vektoren? Nennen Sie 3 Beispiele! • sind Vektoren die bei einer Inversion ihr Vorzeichen nicht ändern • Bsp: Drehmoment, Drehimpuls, Magnetisches Feld
• Was ist ein Massenpunkt? • Der Massepunkt ist in der Physik eine Idealisierung, die die Ausdehnung des Körpers vernachlässigt (um Berechenbarkeit zu vereinfachen) • Die Masse des Körpers wird in einem Punkt vereinigt
• Wie lauten das 1., 2. und das 3. Newtonsche Axiom? . 1. Tragheitsgesetz: Wirkt auf einen Korper keine Kraft ein bzw. ist die Summe der einwirkenden Krafte gleich 0, dann verharrt er in Ruhe oder bewegt sich gleichformig geradlinig. . 2. Grundgesetz der Mechanik: Die Kraft ist der Beschleunigung proportional. Der Proportionalitatsfaktor ist die Masse. .....= m*..... . 3.Gegenwirkungsgesetz: Wirkt die Umgebung auf einen Korper mit der Kraft F -> ein, so wirkt umgekehrt der Korper auf die Umgebung mit der Kraft F´-> ein: F´-> = -F->    (actio=reactio)
• Welche Beschleunigung erfährt ein Teilchen, das sich mit konstanter Geschwindigkeit v auf einem Kreis mit dem Radius r bewegt? Zentripetalbeschleunigung (Radialbeschleunigung)
• Wie ist der Impuls eines Teilchens definiert? p->=m*v-> • Der Impuls kennzeichnet den Bewegungszustand eines Körpers in Abhängigkeit seiner Masse und seiner Geschwindigkeit. Der Impuls ist eine vektorielle Größe und hat die Richtung der Geschwindigkeit
• Was versteht man unter einem Kraftstoß? Wie wirkt er sich auf ein Teilchen der Masse m aus? -  I->=F-> * delta t - Der Kraftstos kennzeichnet die Wirkung einer Kraft in Abhangigkeit der Zeit. Der Kraftstos ist eine vektorielle Grose in Richtung der Kraft.   - Auf das Teilchen der Masse m wirkt fur einen bestimmten Zeitraum (t) eine Kraft (F) und erfahrt damit eine Impulsanderung.
• Wann gilt der Impulserhaltungssatz? • Wenn keine äußeren Kräfte auf das System wirken
• Wie ist die Arbeit W definiert? • Wird ein Körper durch die Kraft F-> um die Strecke Δr-> verschoben, dann wird die Arbeit W= ∫r1r2 F->∗Δr-> verrichtet
• Unter welchen Umständen folgt aus der Definition der Arbeit die spezielle Beziehung W = F ⋅ s? Diese Bedingung gilt wenn F->=const. und sowohl Kraft (F->) als auch Weg (s) die gleiche Richtung haben
• Wie ist die potentielle Energie definiert? Für welche Art von Kräften können wir eine potentielle Energie definieren? • ist eine Zustandsgröße, die ein ruhender Körper infolge äußerer Kräfte bezüglich eines frei wählbaren Bezugspunktes hat • Epot= m*g*h • Konservative Kräfte= Gewichtskraft, Federkraft, Gravitationskraft
• Was sagt der Energieerhaltungssatz der Mechanik? Wann gilt er, wann kann er also angewendet werden? • In einem abgeschlossenen, reibungsfreien mechanischen System bleibt die Summe aus kinetischer und potentieller Energie konstant. • Epot+Ekin=const.
• Welche Aussage lasst sich fur den Ausdruck dW = F-> * dr treffen, falls F-> eine konservative oder aber keine konservative Kraft ist? • konservative Kräfte: die Verschiebungsarbeit wird in potentielle Energie umgewandelt • keine konservative Kräfte: wird die Verschiebungsarbeit in Wärme umgewandelt - keine potentielle Energie
• Welcher Erhaltungssatz gilt für Stöße der Translation? • der Impulserhaltungssatz
• 17. Welcher Erhaltungssatz gilt für Stöße der Rotation? • der Drehimpulserhaltungssatz
• Was sind vollkommen elastische Stöße? Welche Erhaltungssätze gelten? • die gesamte kinetische Energie der zusammenstoßenden Körper bleibt erhalten • es gelten Energieerhaltungssatz und der Impulserhaltungssatz
• Wie ist der Massenmittelpunkt eines Massenpunktsystems definiert? In der Physik bezeichnet der Massenmittelpunkt den zu einem Körper gehörenden Punkt, auf den sich (gedanklich und rechnerisch) die Masse des Körpers konzentrieren lässt. (sind wir uns unsicher)
• Ein Teilchen der Masse m hat die drei Komponenten der Geschwindigkeit Vx, Vy, Vz. Wie groß ist seine kinetische Energie? • Ekin= 1/2 * m * (vx²+vy²+vz²)
• Was versteht man unter einer Trägheitskraft? FT->= -m * aS-> . wirken auf Körper, die sich in einem beschleunigten Bezugssystem befinden . sind der Beschleunigung des Bezugssystems entgegen gerichtet und können nur von einem mitbeschleunigten Beobachter wahrgenommen werden
• Was sind harmonische Schwingungen? können durch eine Sinus-, eine Kosinus- bzw. durch eine komplexe Exponentialfunktion dargestellt werden • gekennzeichnet durch eine stets konstante, periodische maximale Amplitude und konstante Periodendauer
• Was versteht man unter der Resonanz bei der erzwungenen Schwingung? • Die Frequenz, bei der die Elongation maximal wird
• Wie entsteht eine Schwebung? • durch die Überlagerung zweier harmonischer Schwingungen (es gilt das Superpositionprinzip), deren Frequenzen sich nur wenig unterscheiden
• Was sind Transversal- und Longitudinalwellen? • Transversal: physikalische Größe schwingt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung - Bsp: Seilwellen • Longitudinal: physikalische Größe schwingt in Ausbreitungsrichtung - Bsp: Schallwellen
• Wie entsteht eine stehende Welle? Nennen Sie drei Beispiele stehender Wellen. • wenn eine nach links und eine nach rechts (entgegengesetzt) laufende, harmonische Welle gleicher Amplitude und Frequenz überlagert werden • - eingespannte Saite, Glocke • Kundtsches Rohr • Pfeifen (Orgelpfeifen)
• In einem Gefäß befindet sich ein klarer Glaskörper. Man bedeckt ihn mit einer farblosen Flüssigkeit und mischt dann so viel von einer anderen farblosen Flüssigkeit hinzu, bis der untergetauchte Körper nicht mehr zu sehen ist. Was besteht dann für ein • Die Brechungszahl ist gleich
• Was versteht man unter dem Grenzwinkel der Totalreflexion? • der Einfallswinkel bei dem der Brechungswinkel genau 90 Grad ist
• Wo wird mehr von der einfallenden Energie reflektiert (d. h. wo ist die Reflexion größer) an einem guten Metallspiegel oder bei der Totalreflexion an einer polierten Grenzfläche Glas-Luft? • bei der Totalreflexion, da bei der Totalreflexion die gesamte Lichtenergie in das dichtere Medium reflektiert wird • bei Totalreflexion findet kein Übergang des Lichtes in den optisch dünneren Stoff statt • der Metallspiegel absorbiert dagegen einen Teil der Lichtenergie
• Was versteht man unter „Dispersion“? • in der Physik allgemein die Abhängigkeit einer Größe von der Wellenlänge oder Frequenz • in der Optik ist speziell die Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht gemeint, die zur Brechung und damit der Zerlegung des Sonnenlichtes mit Hilfe eines Prismas in ein farbiges Spektrum führt
• Sind Interferenz und Beugung des Lichts voneinander unabhängige Erscheinungen? • Die Beugung ist die Anwendung der Interferenz auf die Elementarwellen
• Nennen Sie das Fermatsche Prinzip. • unter allen möglichen Wegen bei der Energieübertragung durch Licht wird stets der Weg eingenommen für den das Licht die kürzeste Zeit benötigt
• Nennen Sie das Huygens-Fresnellsche Prinzip. • jeder Punkt einer Wellenfront ist Ausgangspunkt einer Elementarwelle • die Überlagerung der Elementarwellen erzeugt die neue Wellenfront
• Wodurch können optische Spektren dargestellt werden? • durch Prismen und Gitter
• Wie kann die Reflexion an Grenzflächen verringert werden? . mit einer Beschichtung aus hoch- und niedrigbrechenden Schichten, den sog. Lamda / 4  Schichten
• Welche Bedingungen müssen gestellt werden, damit es zur Interferenz kommt? • es müssen sog. Kohärenzbedingungen gegeben sein • zwischen den Teilwellen müssen zeitlich und räumlich feste Phasenbeziehungen bestehen
• Wie entstehen die farbigen Muster in dünnen durchsichtigen Schichten? • durch Interferenz • Lichtstrahlen überlagern sich an der Oberfläche der Schicht • werden an der unteren Grenzfläche reflektiert
• Was ist natürliches Licht? • ist unpolarisiertes Licht • d.h. alle Schwingungsrichtungen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung sind im Licht gleichmäßig vorhanden
• Welche Methoden kennen Sie, um linear polarisiertes Licht zu erzeugen? • Polarisation durch Reflexion • Polarisation durch Doppelbrechung • Polarisation durch Dichroismus
• Was ist Doppelbrechung? • doppelbrechende Medien (Kalkspat, Quarz) spalten Licht in 2 Anteile auf -> Ordentlicher Strahl und Außerordentlicher Strahl • beide sind linear polarisiert, wobei die Polarisationsschichten senkrecht aufeinander stehen
• Definieren Sie den Brewsterwinkel? • es gibt einen Einfallswinkel, bei dem der reflektierte Strahl vollständig linear polarisiert • er entsteht immer genau dann wenn der reflektierte Strahl senkrecht auf gebrochenen Strahl steht
• In welchem Wellenlängenintervall des elektromagnetischen Spektrums ist das Licht definiert? von 380 bis 780nm

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