Physik an der Hochschule Der Medien Stuttgart | Karteikarten & Zusammenfassungen

Lernmaterialien für Physik an der Hochschule der Medien Stuttgart

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TESTE DEIN WISSEN
Beschreiben Sie den Grundgedanken des kritischen Rationalismus von Popper.
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TESTE DEIN WISSEN
Jede Theorie kann falsch sein. Popper beschreibt es als Lebenseinstellung, die zugibt, dass ich mich irren kann, dass du recht haben kannst und dass wir zusammen vielleicht der Wahrheit auf die Spur kommen können.
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TESTE DEIN WISSEN
Geben sie je ein Beispiel für eine positive und eine normative Aussage (im Sinne der Wissenschaftstheorie).
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TESTE DEIN WISSEN
Positiv: 5 km sind länger als 100 m.
Normativ: 5 km sind zu weit zum Laufen.
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Was ist klassische Mechanik?
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Die klassische Mechanik oder Newtonsche Mechanik ist das Teilgebiet der Physik, dass die Bewegung von festen, flüssigen oder gasförmigen Körpern unter dem Einfluss von Kräften beschreibt.
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Freier Fall:
a) Was hat Galileo Galilei gemacht, um den freien Fall zu studieren?
b) Was hat er damit herausgefunden?
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a) Er hatte keine Möglichkeit die Fallzeit eines Gegenstands genau genug zu messen. Deshalb hat er eine Kugel eine schiefe Ebene hinunter rollen lassen, um so die Bewegung zu verlangsamen. Seine Überlegung war, dass sich so freier Fall und horizontale Bewegung überlagern. An der schiefen Ebene hat er Glöckchen befestigt, welche geläutet haben, wenn die Kugel daran vorbei gerollt ist. Er hat die Glöckchen so lange verschoben, bis der Abstand zwischen den Klingelgeräuschen gleich war.

b) Dadurch konnte er die Strecke zwischen den gleichen Zeitabständen messen und daraus bestimmen wie Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung sich mit der Zeit ändern. Er fand heraus, dass der freie Fall eine gleichförmig beschleunigte Bewegung
ist und konnte die Formeln dafür angeben.

s = 1/2 ⋅ a ⋅ t ^2
v = a ⋅ t
a = const .
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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie nach dem Modell der des Periodensystems das Wasserstoffatom (H) und das Heliumatom (He).

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TESTE DEIN WISSEN
  • Wasserstoff: H, Ordnungszahl 1 (eine positive Ladung im Kern, Proton p), Hauptgruppe 1 (eine negative Valenz-Ladung in der Hülle, Elektron e-)
  • Helium: He, Ordnungszahl 2 (zwei positive Ladungen im Kern), Hauptgruppe 8 (zwei negative Valenz-Ladungen in der Hülle)
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TESTE DEIN WISSEN

Mit der Gleichung
x(t) = A•cos(𝝎0t+𝜹) wird eine Schwingung beschrieben. Was
bedeuten A, 𝝎0 und 𝜹 physikalisch?

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TESTE DEIN WISSEN
  • A ist die Amplitude
  • 𝝎0  ist die Kreisfrequenz (Winkel pro Zeit)
  • 𝛿 ist die Phasenverschiebung (Verschiebung in t-Richtung)
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Wie heißen die Bausteine im Standardmodel der Physik und wie werden daraus Atombausteine gebildet?

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3 der Bausteine der Standardtheorie: 

  • Elektron e-
  • up-Quark (Pfeil hoch) und 
  • down-Quark (Pfeil runter)


Protonen bestehen aus zwei up-Quarks und einem down-Quark,

Neutronen aus zwei down-Quarks und einem up-Quark.


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TESTE DEIN WISSEN
Nennen Sie drei Arten des wissenschaftlichen Fortschritts und beschreiben Sie sie.
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TESTE DEIN WISSEN
1. Kummulativer Fortschritt: Erweiterung durch Ansammlung von mehr Wissen, altes Wissen bleibt aber relevant.

2. Substitutiver Fortschritt: Neues Wissen löst älteres ab, man versteht Dinge genauer oder aus einem anderen Blickwinkel. Ältere Erklärungen sind nicht mehr notwendig.

3. Zirkulärer Fortschritt: Erinnern nach längerer Zeit an frühere Erkenntnisse, die zwischendurch nicht relevant waren.
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TESTE DEIN WISSEN
Was ist mit den Begriffen „Hard Science“ und „Soft Science“
gemeint?
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TESTE DEIN WISSEN
Begriffe sind nicht wertend sondern beschreibend im Hinblick auf die (wahrgenommene) methodische Strenge, Exaktheit und Objektivität.
Hard Sciene: Experimentelle Settings die überall wiederholbar sind (Physik, Biologie, …).
Soft Sciene: Experimentelle Settings die nicht genau wiederholbar sind (BWL, Soziologie, …)
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TESTE DEIN WISSEN
Benennen Sie das Trägheitsprinzip und das daraus folgende Prinzip.
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TESTE DEIN WISSEN
  • Trägheitsgesetz: Kräftefreie Körper bewegen sich geradlinig gleichförmig.
  • Dazu gehörig ist das Relativitätsprinzip: In einem gleichförmig bewegten System kann man nicht bemerken, dass man sich bewegt. Heißt: Man kann kein Experiment machen um zu sehen, ob man sich bewegt.
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TESTE DEIN WISSEN

In welchem optischen Bauteil findet sich heute noch das Prinzip
des Galilei-Fernrohrs?

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TESTE DEIN WISSEN

Beispielsweise im Telekonverter, mit dem man die Brennweite eines Objektivs verlängern kann (in der Regel 1,4x, 1,7x oder 2x). Aber auch im Opernglas oder der Fernrohrbrille kommt es zum Einsatz. Der Vorteil ist, dass ein aufrechtstehendes Bild ohne Prisma entsteht.

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Wann bezeichnet man eine Schwingung als harmonisch?

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Wenn die Rückstellkraft proportional zur Ausrenkung ist. Beispielsweise beim Federpendel, wenn für die Feder das Hooksche Gesetz gilt:

Kraft (F) ~ Ausrenkung (x).

Dann gilt für die Federkraft (Rückstellkraft): F = k * Δx, wobei k = constant gilt.

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Q:
Beschreiben Sie den Grundgedanken des kritischen Rationalismus von Popper.
A:
Jede Theorie kann falsch sein. Popper beschreibt es als Lebenseinstellung, die zugibt, dass ich mich irren kann, dass du recht haben kannst und dass wir zusammen vielleicht der Wahrheit auf die Spur kommen können.
Q:
Geben sie je ein Beispiel für eine positive und eine normative Aussage (im Sinne der Wissenschaftstheorie).
A:
Positiv: 5 km sind länger als 100 m.
Normativ: 5 km sind zu weit zum Laufen.
Q:
Was ist klassische Mechanik?
A:
Die klassische Mechanik oder Newtonsche Mechanik ist das Teilgebiet der Physik, dass die Bewegung von festen, flüssigen oder gasförmigen Körpern unter dem Einfluss von Kräften beschreibt.
Q:
Freier Fall:
a) Was hat Galileo Galilei gemacht, um den freien Fall zu studieren?
b) Was hat er damit herausgefunden?
A:
a) Er hatte keine Möglichkeit die Fallzeit eines Gegenstands genau genug zu messen. Deshalb hat er eine Kugel eine schiefe Ebene hinunter rollen lassen, um so die Bewegung zu verlangsamen. Seine Überlegung war, dass sich so freier Fall und horizontale Bewegung überlagern. An der schiefen Ebene hat er Glöckchen befestigt, welche geläutet haben, wenn die Kugel daran vorbei gerollt ist. Er hat die Glöckchen so lange verschoben, bis der Abstand zwischen den Klingelgeräuschen gleich war.

b) Dadurch konnte er die Strecke zwischen den gleichen Zeitabständen messen und daraus bestimmen wie Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung sich mit der Zeit ändern. Er fand heraus, dass der freie Fall eine gleichförmig beschleunigte Bewegung
ist und konnte die Formeln dafür angeben.

s = 1/2 ⋅ a ⋅ t ^2
v = a ⋅ t
a = const .
Q:

Beschreiben Sie nach dem Modell der des Periodensystems das Wasserstoffatom (H) und das Heliumatom (He).

A:
  • Wasserstoff: H, Ordnungszahl 1 (eine positive Ladung im Kern, Proton p), Hauptgruppe 1 (eine negative Valenz-Ladung in der Hülle, Elektron e-)
  • Helium: He, Ordnungszahl 2 (zwei positive Ladungen im Kern), Hauptgruppe 8 (zwei negative Valenz-Ladungen in der Hülle)
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Q:

Mit der Gleichung
x(t) = A•cos(𝝎0t+𝜹) wird eine Schwingung beschrieben. Was
bedeuten A, 𝝎0 und 𝜹 physikalisch?

A:
  • A ist die Amplitude
  • 𝝎0  ist die Kreisfrequenz (Winkel pro Zeit)
  • 𝛿 ist die Phasenverschiebung (Verschiebung in t-Richtung)
Q:

Wie heißen die Bausteine im Standardmodel der Physik und wie werden daraus Atombausteine gebildet?

A:

3 der Bausteine der Standardtheorie: 

  • Elektron e-
  • up-Quark (Pfeil hoch) und 
  • down-Quark (Pfeil runter)


Protonen bestehen aus zwei up-Quarks und einem down-Quark,

Neutronen aus zwei down-Quarks und einem up-Quark.


Q:
Nennen Sie drei Arten des wissenschaftlichen Fortschritts und beschreiben Sie sie.
A:
1. Kummulativer Fortschritt: Erweiterung durch Ansammlung von mehr Wissen, altes Wissen bleibt aber relevant.

2. Substitutiver Fortschritt: Neues Wissen löst älteres ab, man versteht Dinge genauer oder aus einem anderen Blickwinkel. Ältere Erklärungen sind nicht mehr notwendig.

3. Zirkulärer Fortschritt: Erinnern nach längerer Zeit an frühere Erkenntnisse, die zwischendurch nicht relevant waren.
Q:
Was ist mit den Begriffen „Hard Science“ und „Soft Science“
gemeint?
A:
Begriffe sind nicht wertend sondern beschreibend im Hinblick auf die (wahrgenommene) methodische Strenge, Exaktheit und Objektivität.
Hard Sciene: Experimentelle Settings die überall wiederholbar sind (Physik, Biologie, …).
Soft Sciene: Experimentelle Settings die nicht genau wiederholbar sind (BWL, Soziologie, …)
Q:
Benennen Sie das Trägheitsprinzip und das daraus folgende Prinzip.
A:
  • Trägheitsgesetz: Kräftefreie Körper bewegen sich geradlinig gleichförmig.
  • Dazu gehörig ist das Relativitätsprinzip: In einem gleichförmig bewegten System kann man nicht bemerken, dass man sich bewegt. Heißt: Man kann kein Experiment machen um zu sehen, ob man sich bewegt.
Q:

In welchem optischen Bauteil findet sich heute noch das Prinzip
des Galilei-Fernrohrs?

A:

Beispielsweise im Telekonverter, mit dem man die Brennweite eines Objektivs verlängern kann (in der Regel 1,4x, 1,7x oder 2x). Aber auch im Opernglas oder der Fernrohrbrille kommt es zum Einsatz. Der Vorteil ist, dass ein aufrechtstehendes Bild ohne Prisma entsteht.

Q:

Wann bezeichnet man eine Schwingung als harmonisch?

A:

Wenn die Rückstellkraft proportional zur Ausrenkung ist. Beispielsweise beim Federpendel, wenn für die Feder das Hooksche Gesetz gilt:

Kraft (F) ~ Ausrenkung (x).

Dann gilt für die Federkraft (Rückstellkraft): F = k * Δx, wobei k = constant gilt.

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