Marzahn

physik

Schalenmodell und Orbitalmodell des Atomes

In Schale gibt es eine Orbitalform mit Bahnen und Platz für Elektronen. Die Schalen werden gemischt belegt nach Pauli Prinzip.

Erste Schale hat 2 Elektronen. Zweite Schale hat 6 Elektronen. Dritte Schale hat 10 Elektronen.

Zerfall von Kern

Ein Element hat Isotopen, bei der die Anzahl der Neutronen unterschiedlich sind.

Isotopen sind instabil und zerfallen in stabile Kerne. Das Zerfall nennt man Radioaktivität. Beim Zerfall entsteht Radioaktive Strahlung.

Alphastrahlung ist ein Heliumkern und kann mit Papier abgeschirmt werden. Betastrahlung ist ein Elektron und kann mit Metallblech abgeschirmt werden. Gammastrahlung ist eletromagnetisch und kann mit Beton und Blei abgeschirmt werden.

Kernspaltung und Kernfusion

Bei der Kernspaltung werden Kerne in zwei Kerne aufgeteilt. Man braucht Neutronen als Trigger.

Bei der Kernfusion werden zwei leiche Kerne zu einem Kern verschmolzen. Man braucht Plasma mit hohen Temperaturen als Trigger.

Strom

Der Strom ist die Bewegung von Elektronen in einem Leiterkabel. Dadurch wird Ladung verschoben.

Strom fließt im Leiter

denn im Leiter gibt es zwischen den Ionen auch freie Elektronen. Die freien Elektronen fließen in eine Richtung unter Einfluss der Spannung.

Der Strom fließt mit lichtgeschwindigkeit, denn die Elektronen schubsen sich an.

Kabel hat kleinen aber nicht null Widerstand.

In Isolatoren gibt es keine freie Elektronen. In Halbleiter gibt es wenige freie Elektronen.

Flüssigkeit mit Salz leitet Strom.

Strom erzeugt Magnetfeld durch Induktion und Magnetfeld wirkt auf Elektronen.

Strom kann ein Magnetfeld mittels Induktion erzeugen. Bewegung des Leiters quer zum Magnetfeld nennt man Induktion.

Generator erzeugt Wechselstrom. Wechselstrom ist leicht zu transformieren.

In Quantenmechanik

Es gibt kleinste Portion von Größen wie die Energie. Der Welle-Teilchen-Dualismus betrifft alle Teilchen. Das Messen verändert das System. Quantenmechanik ermittelt nur Wahrscheinlichkeiten.

Die Schrödingergleichung beschreibt Teilchen als Wellen.

Kopenhagener Deutung beschreibt Wellenfunktion des Teilchens als Aufenthaltswahrscheinlichkeit. Die Viele-Welten-Theorie ist eine Alternativ.

Heisenbergsche Unschärferelation

heißt, dass man den Ort und den Impuls von Quantenobjekten nicht beliebig genau bestimmen kann.

Relativitätstheorien

Wenn man Teilchen mit Masse beschleunigt, nimmt die Masse des Teilchens zu.

Äquivalenzprinzip

besagt, dass die Schwerlosigkeit und freien Fall ohne Umgebung äquivalent sind.

Beobachtung und Experiment

Beobachtung der Natur. Überlegungen zu den Beobachtungen. Abstraktion auf das Allgemeinen. Schlüsse auf die Grundlegende Gesetze.

Experiment ist die Isolierte Betrachtung eines Phänomens, störende Einflüsse werden ausgeblendet. Ergebnisse sind wiederholbar und überprüfbar. Bestimmt Quatitative Aussagen durch Messungen.

Theorie und Hypothese

Hypothesen sind Vermutungen aufgrund Experimenten.

Theorie ist viele Hypothesen zur Erklärung eines Phänomens.

Modell ist eine vereinfachte Beschreibung eines Phänomens.

Messen

ist die Bestimmung der physikalischen Größe in Einheiten und Messfehler.

Messfehler sind zufällig und systematisch.

Atomen

Atomen besteht aus Elektronen und ein Kern aus Protonen und Neutronen. Das Elektron ist unteilbar.

Grundlegende Kräfte

sind die starke und schwache Wechselwirkung, die elektromagnetische Kraft und die Gravitationskraft.

Newtonsche Axiomen

Erste Axiom. Trägheit. Der Körper ist zu träge, etwas zu ändern, und bleibt wie er sich gerade bewegt.

Zweite Axiom. Beschleunigung. Eine Kraft ändert die Geschwindigkeit des Körpers.

Dritte Axiom. Aktio gleich Reaktio. Übt ein Körper A eine Kraft auf ein Körper B, so wirkt eine gleich große aber entgegengerichtete Kraft von Körper B auf Körper A.

Elastischen und Unelastischen Stoß

Beim Elastischen Stoß wird die mechanische Energie beim Aufprall vollständig in mechanische Energie umgewandelt.

Beim unelastischen Stoß wird ein Teil der mechanischen Energie beim Aufprall in Wärme und Verformung umgewandelt und die beider Körper bewegen sich mit gemeinsamer Geschwindigkeit weiter.

Flugzeug fliegt wegen Antrieb und Auftrieb

Für das Antrieb des Flugzeugs saugt Propeller Luft von vorne an und stoßen sie nach hinten ab.

Für das Auftrieb wird richtige Flügelform benötigt. Luft oberhalb wird zusammengedrückt und strömt schneller als die Luft unterhalb des Flügels.

Ebbe und Flut

Ebbe und Flut treten zweimal am Tag auf. Die Anziehungskraft der Mond und die Fliehkraft verursacht die Ebbe und Flut.

Die schiefe Drehachse ist der Grund für Jahreszeiten

Die Erde dreht um sich selbst. Die Drehachse der Erde ist schief. Die Nordhalbkugel wird im Sommer länger und intensiver von der Sonne bestrahlt. Die Südhalbkugel wird im Winter länger und intensiver bestrahlt. In den Tropen gibt es nur Regen- und Trockenzeit, denn die Region liegt zwischen nördlichen und südlichen Wendekreisen.

Die Erde hat Magnetfeld

wegen des Eisenkerns. Der Kern leitet Strom und erzeugt Magnetfeld. Der Erdmagnetfeld lenkt Hochenergieteilchen von der Sonne ab und schützt uns.

Treibhauseffekt der Erdatmosphäre

Die Erdatmosphäre lässt sichtbares Licht und Infrarot von der Sonne durch und reflektiert Infrarot Wärmestrahlung von der Erdoberfläche.

Man fühlt sich kalt, wenn aus dem Wasser kommt

denn die Wassertropfen auf der Haut verdunsten in die umgebenden Luft und entzieht Verdampfungswärme.

Wasser hat keine Farbe,

aber tiefes Wasser ist blau wegen des stärker Streuung des blauen Lichtes. Flaches Wasser sind türkis wegen der Sand unter Wasser.

Wolken sind weiß, denn

Wolken besteht aus kleinen Eiskristallen. Die Eiskristallen spiegeln weißes Licht.

Erdhimmel ist Blau

denn Blaues Licht wird stärker gestreuut als rotes.

Die Luftteilchen streuuen Blaues Licht weg. Am Abend ist die Sonne rot, denn alles Blau wird weggestreut.

Wärme

sind die Bewegung der Atome und Moleküle.

Seewind und Landwind an der Küste

entsteht, weil am Morgen erwärmen das Wasser langsamer als die Erde und am Abend abkühlt das Wasser langsamer als die Erde.

Der Schall entsteht

wenn es Schwingung gibt und die Ausbreitung von Schwingung möglich ist. Beispiel sind Gitarrensaite und Stimmbänder.

Wenn Instrumente denselben Ton spielen, sie hören sich nicht gleich an, denn

es gibt Grundschwingung und Oberschwingungen. Das Verhältnis der Amplituden der Oberschwingungen bestimmt den Klang.

Doppler-Effekt

Bei der Bewegung der Quelle verändert sich der Ausgangspunkt. Die Wellenfronten vor der Quelle werden zusammengedrückt und die Frequenz wird erhöht. Die Wellenfronten hinter der Quelle werden auseinandergezogen und die Frequenz wird reduziert.

Bei der Bewegung des Empfängers auf die Quelle werden die Wellenfronten zusammengedrückt. Bei der Bewegung des Empfängers von der Quelle werden die Wellenfronten auseinandergezogen.

Kaffee wird kalt

wegen Wärmeleitung, indem die Kaffee Moleküle an langsamerer Luftteilchen stoßen und ihre Wärme abgeben. wegen Wärmeströmung, in dem die Kaffee Moleküle in alle Richtungen verflüchtigen. wegen Wärmestrahlung, indem die Kaffee Moleküle elektromagnetische Strahlung abgeben.

Thermoskanne verhindert Wärmeleitung durch Vakkum, Wärmeströmung durch Deckel, Wärmestrahlung durch verspiegelung.

Lichtgeschwindigkeit ist

konstant

Arten von Energie

Es gibt mechanische, innere, Strahlung und elektrische Energie.

Beispiele für innere Energie sind Kernenergie, Wärmeenergie, chemische Energie.

Beispiele für Mechanische Energie sind Bewegungsenergie, Höhenenergie und Spannenergie.

Beispiele für Strahlungsenergie sind Funkwellen, Licht und Radioaktivität.

Beispiele für elektrische Energie sind Blitz, Elektromagnet und Stromkreis.

Hauptsatz der Wärmelehre

Erster Satz: in einem abgeschlossenen System ist die Zunahme der inneren Energie gleich Wärme und mechanische Energie von außen.

Zweiter Satz: in einem abgeschlossenen System nimmt die Entropie immer zu.

Dritter Satz: am absoluten Nullpunkt ist die Entropie gleich Null. Absoluten Nullpunkt ist nicht erreichbar.

Wiederholung am <2025-01-14 Tue>

Alle Aufgaben beantworten.

  • Aufgabestellung durchlesen. Wenn man Beispiele nennen soll, nennt man dies.
  • Antworten genau die Frage, die gestellt wird.

Kondenz des Wassers

Wasser wird von gasförmigen Wasserdampf in flüssiges Wasser kondenziert.

Die Umgebung ist gesättigt mit Wasser. Es braucht irgendwas Wasser dran kondensieren kann.

Die Wärmeluft in der Wohnung wird von kalten Brille stark abgekühlt und die Fähigkeit, Wasser in kühle Luft aufzunehmen ist gering.

Schall ist eine Welle, die durch Schwingung entsteht

und in einem Medium zum Verbreitung.

Charakeristische Größe: Amplitude, Frequenz, Schallenmengen

Sieben Physikalischen Größen und abgeleitete Größen

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