Physik für Ingenieure (UTRM) WiSe19/20 an der Universität Bochum

Karteikarten und Zusammenfassungen für Physik für Ingenieure (UTRM) WiSe19/20 an der Universität Bochum

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Ein Schraubenschlüssel fällt von einem Mast. Wird der Schraubenschlüssel auf Deck an der selben Stelle aufschlagen, wenn das Boot gleichförmig in Fahrt oder in Ruhe ist?

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Warum erfahren Astronauten an Bord der ISS Schwerelosigkeit?

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Wie verhält sich ein Tropfen Wasser in der Schwerelosigkeit?

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Wo kann man Schwerelosigkeit selber erfahren?
a) Im Freefall Tower
b) beim Sprung vom 3 Meter Turm
c) beim Fahren über einen Buckel mit dem Auto
d) alle genannten Fälle

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In welcher Höhe circa umkreist die ISS die Erde?

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Warum erwärmt sich ein in der Sonne geparktes Auto? Tipp: Glasscheiben sind im Infrarot praktisch undurchsichtig. Was würde sich ändern, wenn die Polster eine helle Farbe hätten?

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Was ist der Unterschied zwischen den natürlichen und menschengemachten Treibhauseffekt?

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Wenn wir uns die Erde, in Wirklichkeit 12000km Durchmesser, als fußballgroß vorstellen, wie dick wäre dann der Hauptteil der Atmosphäre?

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Die Atmosphäre der Erde wird nach oben dünner. In der Höhe von Reiseflugzeugen befinden sich wieviel Prozent der gesamten Atmosphäre unter einem?

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Licht ist eine Wellenerscheinung. Wellen zeigen Interferenz. Brennt in Ihrem Zimmer eine Lampe und sie schalten eine zweite ein, wird es an keiner Stelle im Raum dunkler. Erklären Sie, warum es bei einem Versuch mit Laserlicht am Doppelspalt sehr wohl zur Auslöschung kommt.

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Warum spricht man von der maximalen Geschwindigkeit beim Photoeffekt?

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Warum ist die kinetische Energie der Elektronen bei Licht mit doppelter Frequenz nicht doppelt so groß?

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Physik für Ingenieure (UTRM) WiSe19/20

Ein Schraubenschlüssel fällt von einem Mast. Wird der Schraubenschlüssel auf Deck an der selben Stelle aufschlagen, wenn das Boot gleichförmig in Fahrt oder in Ruhe ist?
In Ruhe ist die Situation logischerweise eindeutig. Aber auch bei gleichförmiger Fahrt fällt der Schraubenschlüssel, dadurch das er die selbe Geschwindigkeit zur x-Richtung hat, auf die selbe Stelle wie in Ruhe. V= const= 0

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Warum erfahren Astronauten an Bord der ISS Schwerelosigkeit?
Weil sie sich im freien Fall um die Erde befinden. Eine freier Fall ist immer Schwerelos.

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Wie verhält sich ein Tropfen Wasser in der Schwerelosigkeit?
Er wird Rund, da keine Gravitationskraft ihn platt drücken kann

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Wo kann man Schwerelosigkeit selber erfahren?
a) Im Freefall Tower
b) beim Sprung vom 3 Meter Turm
c) beim Fahren über einen Buckel mit dem Auto
d) alle genannten Fälle
d) alle genannten Fälle. Zumindest für kurze Zeit fällt man in alle drei Beispielen frei und kann Schwerelosigkeit erfahren

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In welcher Höhe circa umkreist die ISS die Erde?
400km

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Warum erwärmt sich ein in der Sonne geparktes Auto? Tipp: Glasscheiben sind im Infrarot praktisch undurchsichtig. Was würde sich ändern, wenn die Polster eine helle Farbe hätten?
UV Strahlung der Sonne gelangt fast ungehindert durch das Fensterglas. Dort wird es von dunkelen Oberflächen absorbiert und wandelt sich in Infrarotstrahlung um. Diese kann nicht durch das Fensterglass gelangen. Das Auto erwärmt sich.

Helle Oberfläche besitze eine reflektierende Eigenschaft. Je weißer/spiegelnder desto besser. Das Auto würde sich bei hellen Oberflächen weniger stark erwärmen. 

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Was ist der Unterschied zwischen den natürlichen und menschengemachten Treibhauseffekt?
Es gibt physikalisch gesehen keinen unterschied. Der menschengemachte Treibhauseffekt entsteht durch zusätzliche entstandenen Treibhausgase bzw GWP‘s

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Wenn wir uns die Erde, in Wirklichkeit 12000km Durchmesser, als fußballgroß vorstellen, wie dick wäre dann der Hauptteil der Atmosphäre?
Dicke der Atmoshäre sind circa 10-20km. Bei der großzügigen Annahme von 20km wäre das bei Fußballgröße die dicke eines Blattes.

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Die Atmosphäre der Erde wird nach oben dünner. In der Höhe von Reiseflugzeugen befinden sich wieviel Prozent der gesamten Atmosphäre unter einem?
80%

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Licht ist eine Wellenerscheinung. Wellen zeigen Interferenz. Brennt in Ihrem Zimmer eine Lampe und sie schalten eine zweite ein, wird es an keiner Stelle im Raum dunkler. Erklären Sie, warum es bei einem Versuch mit Laserlicht am Doppelspalt sehr wohl zur Auslöschung kommt.
Laserlicht ist monochromatisch, kohärentes Licht, d.h es erfüllt die Bedingung, dass Interferenz stattfindet.

Das Licht der Glühlampe hingegen ist nicht kohärent und setzt sich aus unterschiedlichen Frequenzen zusammen.
Es kann somit nicht zur Auslöschung kommen, da durch die unterschiedlichen Frequenzen immer genug Rest Licht da ist.

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Warum spricht man von der maximalen Geschwindigkeit beim Photoeffekt?
Die maximale Geschwindigkeit bedeutet auch maximale kinetische Energie. Nach Ekin, max = EPh-deltaE handelt es sich also um die maximale Energie die bei einem bestimmten, von Kathodenmaterial abhängigen, deltaE von dem Photonen übertragen tragen werden kann. Nicht alle ausgelösten Elektronen haben diese maximale kinetische Energie bzw. Geschwindigkeit.

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Warum ist die kinetische Energie der Elektronen bei Licht mit doppelter Frequenz nicht doppelt so groß?
Bei doppelter Frequenz verdoppelt sich zwar die Energie des Photons die Auslösearbeit hingegen bleibt konstant, sie ist vom Material der Kathode abhängig

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