Angewandte Medizinphysik 1, Teil 1 - HARD
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Questions and Answers

Was beschreibt die Trägheit eines Körpers?

  • Die Eigenschaft eines Körpers, sich aufgrund seiner Masse zu beschleunigen.
  • Die Eigenschaft eines Körpers, seinen Zustand zu ändern.
  • Die Fähigkeit eines Körpers, der Einwirkung von Kräften zu widerstehen. (correct)
  • Die Fähigkeit eines Körpers, sich zu bewegen.
  • Wie lautet die Gleichung, die die Beziehung zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung beschreibt?

  • $F = m*a$ (correct)
  • $F = m^2*a$
  • $F = m/a$
  • $F = a/m$
  • Was ist die SI-Einheit der Masse?

  • Pfund
  • Kilogramm (correct)
  • Gramm
  • Newton
  • Was besagt das 2. Newtonsche Axiom?

    <p>Ein Körper erfährt eine Beschleunigung proportional zur auf ihn wirkenden Kraft. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die schwere und träge Masse ist korrekt?

    <p>Die schwere und die träge Masse sind gleich. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt das Reaktionsprinzip (3. Newtonsches Axiom)?

    <p>Körper üben gleich große, entgegengesetzte Kräfte aufeinander aus. (C)</p> Signup and view all the answers

    Wie verändert sich die Gewichtskraft eines Körpers mit zunehmender Masse?

    <p>Sie steigt proportional zur Masse. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was bewirkt eine größere Masse eines Körpers im Gravitationsfeld?

    <p>Eine geringere Beschleunigung bei ähnlicher Kraft. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt das Drehmoment in einem physikalischen Kontext am präzisesten?

    <p>Die Möglichkeit eines Körpers, sich um seine eigene Achse zu drehen. (C)</p> Signup and view all the answers

    Wie wird das Drehmoment mathematisch definiert?

    <p>$T = r imes F$ (A)</p> Signup and view all the answers

    Welcher Parameter ist nicht Teil der Formel für das Drehmoment?

    <p>Masse (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Bedingung beschreibt den Zustand des Gleichgewichts für einen Körper?

    <p>Die Summe aller auf den Körper wirkenden Kräfte und Drehmomente ist Null. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Hauptfaktor, der das Trägheitsmoment eines Körpers beeinflusst?

    <p>Die Masse des Körpers und ihre Verteilung. (D)</p> Signup and view all the answers

    Wie wird das Trägheitsmoment in Bezug auf Drehbewegungen ausgedrückt?

    <p>I = $m imes r^2$ (C)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Kräftepaar?

    <p>Zwei gleich große Kräfte, die in entgegengesetzten Richtungen auf parallelen Linien wirken. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht mit dem Drehmoment, wenn die Angriffsrichtung der Kraft durch den Momentenpunkt geht?

    <p>Das Drehmoment wird null. (A)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Gleichung v = a.t?

    <p>Die Beziehung zwischen Beschleunigung und Zeit. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über den freien Fall ist korrekt?

    <p>Die Erdbeschleunigung beträgt g ≈ 9,81 ms-2. (B)</p> Signup and view all the answers

    Wie wird der Ort eines Massepunktes in einem kartesischen Koordinatensystem beschrieben?

    <p>Durch den Ortsvektor r⃗ in den Einheitsvektoren e⃗. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Größe ist nicht in der Gleichung s = at enthalten?

    <p>Die Geschwindigkeit. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was bestimmt die Richtung der Einheitsvektoren e⃗ in einem kartesischen Koordinatensystem?

    <p>Die Achsen des Koordinatensystems. (A)</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Beschleunigung in einem Zeit-Beschleunigungs-Diagramm dargestellt?

    <p>Durch eine konstante positive Linie. (D)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über die Bewegung auf einer krummlinigen Bahn ist richtig?

    <p>Die Bewegung kann mit Hilfe von Ortsvektoren beschrieben werden. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Bedeutung von g in der Physik?

    <p>Der Betrag der Erdbeschleunigung. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Präzessionsbewegung eines Kreisel in einem externen Drehmoment?

    <p>Die Präzessionsbewegung ist das Ergebnis eines permanenten Drehmoments. (D)</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielen Protonen in der Magnetresonanzbildgebung?

    <p>Protonen tragen zur Erzeugung eines Magnetfeldes durch ihren Eigendrehimpuls bei. (C)</p> Signup and view all the answers

    Welches Phänomen tritt auf, wenn ein Kreisel durch einen Drehmomentenstoß beeinflusst wird?

    <p>Präzessionsbewegung und Nutationsbewegung überlagern sich. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht mit einem Stabmagneten in einem äußeren magnetischen Feld?

    <p>Der Stabmagnet orientiert sich parallel zu den Feldlinien des äußeren Magnetfeldes. (D)</p> Signup and view all the answers

    Wie wird der Drehimpulsvektor eines Kreisels beeinflusst?

    <p>Er präzediert, wenn ein dauerhaftes Drehmoment wirkt. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was passiert mit den Achsen eines Kreisels, wenn diese sich in einer schiefen Position befinden?

    <p>Die Achsen scheinen in die gleiche Richtung wie der Drehimpulsvektor zu arbeiten. (D)</p> Signup and view all the answers

    Warum können Protonen in der atomaren Welt nicht parallel zu den Magnetfeldlinien eingestellt werden?

    <p>Die Gesetze der Quantenmechanik lassen dies nicht zu. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was bezeichnen wir, wenn die Bewegung des Drehimpulsvektors zur Papierebene senkrecht ist?

    <p>Eine kreisförmige Bewegung. (A)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Wellenlänge $eta$ in Bezug auf gekoppelte Federpendel?

    <p>Den Abstand zwischen zwei Pendeln mit gleicher Auslenkung. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was passiert mit dem zweiten Federpendel, nachdem das erste eine harmonische Schwingung ausführt?

    <p>Es wird mit einer gewissen Zeitverzögerung in Bewegung gesetzt. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage ist über die Fortpflanzung einer Störung in einem kopplungsfähigen System korrekt?

    <p>Die Störung wird ohne Materietransport fortgeleitet. (A)</p> Signup and view all the answers

    Was passiert, wenn das erste Federpendel seine Schwingung ganz beendet?

    <p>Alle anderen Pendel hören ebenfalls sofort auf zu schwingen. (C)</p> Signup and view all the answers

    In einer Reihe von gekoppelte Federpendel, was charakterisiert die Zeit $ au$?

    <p>Die Periodendauer des ersten Pendels zur Erzeugung der ersten Schwingung. (D)</p> Signup and view all the answers

    Was bedeutet ein direktes Erregen eines Pendels in einer Federkette?

    <p>Es wird eine Auslenkung in der gesamten Kette erzeugt, die sich fortpflanzt. (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche Bedingung ist notwendig, damit eine Welle in einem System von Federpendeln fortpflanzen kann?

    <p>Die Federpendel müssen durch eine Störung gekoppelt sein. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Frequenz der harmonischen Schwingung eines Federpendels?

    <p>Die Anzahl der vollständigen Schwingungen pro Zeiteinheit. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was wird als destruktive Interferenz bezeichnet?

    <p>Die vollständige Auslöschung der Amplituden beider Wellen. (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche Bedingungen müssen erfüllt sein, damit Interferenzmuster entstehen können?

    <p>Amplituden, Frequenzen und Gangunterschiede müssen konstant sein. (B)</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über stehende Wellen ist korrekt?

    <p>Sie sind das Ergebnis von zwei gleichartigen Wellen, die sich entgegengesetzt bewegen. (C)</p> Signup and view all the answers

    Was passiert an Orten, die als Bewegungsknoten bezeichnet werden?

    <p>Die Amplitude bleibt dauerhaft null. (A)</p> Signup and view all the answers

    Welches Prinzip wird durch den Satz von Fourier beschrieben?

    <p>Jede Welle lässt sich aus harmonischen Wellen zusammensetzen. (D)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt ein Interferenzmuster?

    <p>Es bildet sich mit konstanten Orten für destruktive und konstruktive Interferenz. (B)</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein typisches Merkmal von Bewegungsbäuchen in stehenden Wellen?

    <p>Die Amplitude variiert und erreicht ihren Maximalwert. (D)</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Wellen kann als harmonische Welle beschrieben werden?

    <p>Eine Sinuswelle, die periodisch und regelmäßige Schwingungen aufweist. (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Einheit der Beschleunigung ist $m/s^2$.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Einheiten der Beschleunigung können nicht als Potenzprodukt von Basiseinheiten dargestellt werden.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Der Wert der Erdbeschleunigung g beträgt 9,81 ms-2.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Die Einheit eines ebene Winkels im Bogenmaß beträgt $1$.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Die Größe der Beschleunigung ist nicht von der Zeit abhängig.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Gleichung für die Fallstrecke s im freien Fall ist $s = g imes t^2$.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Zahlenwertgleichungen repräsentieren Größen und deren Beziehung, ohne Einheiten zu benötigen.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Alle physikalischen Größen haben immer eindeutig definierte Einheiten.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Einheit der Kraft wird in Joule angegeben.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Geschwindigkeit wird als Verhältnis von zurückgelegtem Weg zu verstrichener Zeit definiert.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Der Ortsvektor wird immer relativ zu einem globalen Koordinatensystem definiert.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Bewegungen eines Körpers umfassen nur die Translation ohne Rotation.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Punktkinematik ignoriert die Form und Oberfläche des Körpers bei der Bewegungsbeschreibung.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Wenn die Anfangswerte null sind, zeigen Δs und Δt unterschiedliche Werte in der kinematischen Gleichung an.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Der Weg eines bewegten Körpers kann nur durch Vektoren beschrieben werden.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die geradlinige Bewegung eines Körpers benötigt immer die Angabe eines Geschwindigkeitsvektors.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Momentangeschwindigkeit wird durch den Grenzwert der Änderung des Weges geteilt durch die Änderung der Zeit definiert.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Bei einer gleichförmigen Bewegung ändert sich die Geschwindigkeit ständig.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit wird mit einem Punkt über der Größe dargestellt.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung hat eine variable Beschleunigung.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Geschwindigkeit wird als Wegänderung pro Zeit angegeben.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Die zweite Ableitung nach der Zeit wird mit einem einzelnen Punkt über der Größe dargestellt.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Bei ungleichförmiger Bewegung bleibt die Geschwindigkeit konstant.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Geschwindigkeit eines Massepunkts auf einer Kreisbahn ändert sich immer in ihrem Betrag.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Zentripetalbeschleunigung ändert sich nicht bei geradliniger Bewegung.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Die Tangentialbeschleunigung ist immer gleich null bei einer gleichförmigen Kreisbewegung.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Die allgemeine Definition der Beschleunigung ist die Änderung des Geschwindigkeitsvektors pro Zeiteinheit.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Die allgemeine Definition der Geschwindigkeit wird durch die Gleichung $v = \frac{dr}{dt}$ definiert.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Die Zentripetal- und Tangentialbeschleunigung können in einer geradlinigen Bewegung getrennt betrachtet werden.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Zerlegung der Beschleunigung in tangentiale und zentripetale Komponenten erfolgt durch die Produktregel der Ableitung.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Die Einheit der zentripetalen Beschleunigung ist stets die gleiche wie die der Tangentialbeschleunigung.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Eine fortschreitende Welle kann Materietransport erzeugen.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Wellenlänge $eta$ ist der Abstand zwischen zwei Stellen mit unterschiedlicher Phase.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Ein Federpendel, das genau eine Periodendauer $ au$ später erregt wird, hat weniger Schwingungen vollbracht.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Eine periodisch fortschreitende Welle wird durch eine ungedämpfte harmonische Schwingung erzeugt.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Die räumliche Periode einer Welle ist der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgender Pendel mit gleicher Phase.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Energie wird bei der Fortpflanzung einer Störung in einem kopplungsfähigen System nicht übertragen.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Auslenkung des ersten Federpendels beeinflusst nicht die Bewegung des zweiten Pendels.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Störung in einem koppelsystem wird sofort an alle Pendel weitergeleitet.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit einer Welle wird durch die Beziehung $c = \nu \cdot \lambda$ beschrieben.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Eine Transversalwelle hat ihre Auslenkung parallel zur Fortpflanzungsrichtung.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Auslenkung eines Punktes in einer Welle kann durch die Gleichung $x(z, t) = x \cdot \sin \omega \left(t - \frac{z}{c}\right)$ beschrieben werden.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Der Druck $p$ wird durch die Formel $p = \frac{A}{F}$ definiert.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die SI-Einheit für Druck ist Pascal (Pa), der gleich $kg \cdot m^{-1} \cdot s^{-2}$ entspricht.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Ein Pendel, das an einem Ort z eine Sinusschwingung ausführt, hängt nur von der Raumkoordinate z ab.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Die Zeit, die benötigt wird, um eine Schwingung an einem Punkt z zu beginnen, beträgt $t = \frac{z}{c}$.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Die Wellenlänge ist das Maß für die Stärke einer Welle.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Der Körper wird durch die konstante Erdbeschleunigung ______ beschleunigt.

    <p>g</p> Signup and view all the answers

    Die Gleichung für die Geschwindigkeit in Bezug auf Beschleunigung und Zeit lautet v = ______.

    <p>a.t</p> Signup and view all the answers

    In einem kartesischen Koordinatensystem ist der Ort des Massepunktes durch den ______ definiert.

    <p>Ortsvektor</p> Signup and view all the answers

    Die Einheitsvektoren im kartesischen Koordinatensystem zeigen in die Richtung der ______.

    <p>Koordinatenachsen</p> Signup and view all the answers

    Die grundlegende Gleichung für die Wegbeschreibung lautet s = ______.

    <p>a.t</p> Signup and view all the answers

    Die Bewegung eines Körpers auf einer ______ Bahn erfolgt durch einen Ortsvektor.

    <p>krummlinigen</p> Signup and view all the answers

    Die Einheit der Eindimensionalen Einheitsvektoren beträgt ______.

    <p>1</p> Signup and view all the answers

    Ein Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm veranschaulicht die ______ einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung.

    <p>Bewegung</p> Signup and view all the answers

    Der Körper wird zurückgeworfen und seine ______ muss berücksichtigt werden.

    <p>Verformbarkeit</p> Signup and view all the answers

    Das ______ beschreibt das Modell, das man sich von der Natur macht.

    <p>Modell</p> Signup and view all the answers

    Die Einheit einer Größe wird in ______ dargestellt.

    <p>eckigen Klammern</p> Signup and view all the answers

    Die Basiseinheit besteht in einer Art ______ für die Realisierung der Einheit.

    <p>Arbeitsvorschrift</p> Signup and view all the answers

    Einheiten können in ______ oder abgeleitete Einheiten unterteilt werden.

    <p>Basiseinheiten</p> Signup and view all the answers

    Die Gleichung zur Darstellung von Größen lautet: Größe = ______ x Einheit.

    <p>Zahlenwert</p> Signup and view all the answers

    Die Größen einer Größenart werden mit einem ______ beschrieben.

    <p>Größensymbol</p> Signup and view all the answers

    Für die Größenart „Arbeit“ und „Drehmoment“ gibt es über ______ definierte Einheiten.

    <p>Größengleichungen</p> Signup and view all the answers

    Der Drehtisch bleibt in ______, während das Rad sich dreht.

    <p>Ruhe</p> Signup and view all the answers

    Wenn sich der Drehimpuls eines Systems ändert, muss dieser ______ werden.

    <p>ausgeglichen</p> Signup and view all the answers

    Das Trägheitsmoment verringert sich, wenn die Person ihre ______ an den Körper zieht.

    <p>Arme</p> Signup and view all the answers

    Der Drehimpuls gilt als ______ in einem geschlossenen System.

    <p>konstant</p> Signup and view all the answers

    Wenn das Rad um 90 Grad kippt, ändert sich die Richtung des ______.

    <p>Drehimpulsvektors</p> Signup and view all the answers

    Ein sich drehendes Rad erzeugt einen ______ für den Drehtisch.

    <p>Drehimpuls</p> Signup and view all the answers

    Das System Person-Drehtisch hat einen bestimmten ______.

    <p>Drehimpuls</p> Signup and view all the answers

    Wenn der Drehtisch schneller zu drehen beginnt, liegt das am ______ des Drehimpulses.

    <p>Erhalt</p> Signup and view all the answers

    Die Zentripetalbeschleunigung ist umso größer, je größer die Geschwindigkeit v ist (bei doppelter Geschwindigkeit vier Mal so groß – quadratische ______!)

    <p>Zunahme</p> Signup and view all the answers

    In der krummlinigen Bewegung wird anstelle von kartesischen Koordinaten ______ verwendet.

    <p>Polarkoordinaten</p> Signup and view all the answers

    Die SI-Einheit der Winkelgeschwindigkeit ω ist ______ oder rad/s.

    <p>s-1</p> Signup and view all the answers

    Wenn eine Kraft auf einen Körper wirkt, bewirkt sie eine Änderung des ______.

    <p>Bewegungszustands</p> Signup and view all the answers

    Die krafterzeugende Wechselwirkung zwischen zwei Körpern wird als ______ bezeichnet.

    <p>Kraft</p> Signup and view all the answers

    Winkelbeschleunigung α ist definiert als die ______ der Winkelgeschwindigkeit ω.

    <p>Änderung</p> Signup and view all the answers

    Die resultierende Kraft ist die ______ der angreifenden Kräfte.

    <p>Vektorsumme</p> Signup and view all the answers

    Der Drehimpulsvektor beginnt um die Richtung des magnetischen ______ zu präzedieren.

    <p>Feldes</p> Signup and view all the answers

    Wenn die Vektorsumme der Einzelkräfte Null ist, dann ist der Körper ______.

    <p>kräftefrei</p> Signup and view all the answers

    Eine ungedämpfte Schwingung hat eine konstante ______.

    <p>Amplitude</p> Signup and view all the answers

    Der Schallwellenwiderstand kann berechnet werden durch: Z = 𝜌.𝑐, wobei 𝜌 die ______ ist.

    <p>Materialdichte</p> Signup and view all the answers

    Die Rücktreibende Kraft wächst proportional zur ______.

    <p>Auslenkung</p> Signup and view all the answers

    Je größer der Impedanzunterschied der beiden Medien ist, desto größer ist das ______.

    <p>Reflexionsvermögen</p> Signup and view all the answers

    Die momentane Auslenkung der Schwingung wird mathematisch durch den ______ φ beschrieben.

    <p>Phasenwinkel</p> Signup and view all the answers

    Die Änderung des Phasenwinkels in der Zeiteinheit wird als ______ bezeichnet.

    <p>Kreisfrequenz</p> Signup and view all the answers

    Fällt Licht aus dem Vakuum schief auf eine Glasplatte, werden die unterschiedlichen Frequenzen des Lichtes unterschiedlich stark ______.

    <p>gebrochen</p> Signup and view all the answers

    Schwingungen sind zeitlich periodische ______ Zustandsänderungen.

    <p>Zustandsänderungen</p> Signup and view all the answers

    Das Reflexionsgesetz besagt: α = α‘, wobei α der ______ ist.

    <p>Einfallswinkel</p> Signup and view all the answers

    Die maximale Zustandsänderung einer Schwingung wird ______ genannt.

    <p>Amplitude</p> Signup and view all the answers

    Die Brechzahl n gibt Auskunft darüber, wie stark ein Lichtstrahl zum Lot hin ______ wird.

    <p>gebrochen</p> Signup and view all the answers

    Je größer das magnetische ______ ist, desto größer ist die Lamorfrequenz.

    <p>Feld</p> Signup and view all the answers

    Für die Reflexion und Brechung gilt das ______, welches den Zusammenhang zwischen Einfall- und Ausfallswinkel beschreibt.

    <p>Reflexionsgesetz</p> Signup and view all the answers

    Blaues Licht hat eine größere ______ als rotes Licht.

    <p>Brechzahl</p> Signup and view all the answers

    Je größer die Brechzahl eines Mediums ist, desto mehr wird der Strahl zum ______ hin gebrochen.

    <p>Lot</p> Signup and view all the answers

    Ordne die physikalischen Größen ihren Basiseinheiten zu:

    <p>Länge = Meter (m) Masse = Kilogramm (kg) Zeit = Sekunde (s) Stoffmenge = Mol (mol)</p> Signup and view all the answers

    Ordne die abgeleiteten Einheiten ihren physikalischen Größen zu:

    <p>Geschwindigkeit = [v] = m/s Kraft = [F] = kg·m/s² Arbeit = [W] = Joule (J) Leistung = [P] = Watt (W)</p> Signup and view all the answers

    Ordne die SI-Basiseinheiten ihren jeweiligen Bereichen zu:

    <p>Ampere (A) = Elektrische Stromstärke Kelvin (K) = Thermodynamische Temperatur Candela (cd) = Lichtstärke Meter (m) = Länge</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe den entsprechenden Definitionen zu:

    <p>Δs = Endpunkt minus Anfangspunkt der Länge Δt = Endzeitpunkt minus Anfangszeitpunkt Geschwindigkeit = Verhältnis von zurückgelegtem Weg zu benötigter Zeit Masse = Quantität des Stoffes in einem Körper</p> Signup and view all the answers

    Ordne die physikalischen Bereiche ihren Eigenschaften zu:

    <p>Mechanik = Behandlung von Kräften und Bewegungen Thermodynamik = Studie von Wärme und Energieübertragung Elektrizitätslehre = Untersuchung elektrischer Phänomene Photometrie = Messung von Licht und Helligkeit</p> Signup and view all the answers

    Ordne die physikalischen Konzepte ihren mathematischen Ausdrücken zu:

    <p>Acceleration = a = Δv/Δt Kraft = F = m·a Arbeit = W = F·s Leistung = P = W/t</p> Signup and view all the answers

    Ordne die physikalischen Einheiten ihren Abkürzungen zu:

    <p>Sekunde = s Kilogramm = kg Ampere = A Kelvin = K</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Größenarten ihren Einheiten zu:

    <p>Geschwindigkeit = m/s Kraft = kg·m/s² Arbeit = Joule (J) Energie = Joule (J)</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Begriffe den richtigen Beschreibungen zu:

    <p>Beschleunigung = Änderung der Geschwindigkeit pro Zeiteinheit Erdbeschleunigung (g) = 9,81 m/s² dimensionslose Größe = Größe mit Einheit 1 Radiant = Einheit für den ebenen Winkel</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Gleichungen den entsprechenden physischen Größen zu:

    <p>F = m.a = Kraft s = g.t² / 2 = Fallstrecke im Vakuum v = a.t = Geschwindigkeit Δv/Δt = Beschleunigung</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die physikalischen Konzepte den entsprechenden Beschreibungen zu:

    <p>Kreisbogen (b) = Länge entlang des Kreises Kreisradius (r) = Abstand vom Mittelpunkt zum Rand des Kreises Zeit (t) = Dauer eines Ereignisses Masseneinheit (m) = Quantität der Materie in einem Körper</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die physikalischen Größen ihren Einheiten zu:

    <p>s = Meter (m) a = Meter pro Sekunde zum Quadrat (m/s²) t = Sekunde (s) F = Newton (N)</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Aussagen den entsprechenden Definitionen zu:

    <p>Kraft = Produkt aus Masse und Beschleunigung Free Fall = Körper der ungesteuert fällt Verhältnisgröße = Größe ohne Maßeinheit Zahlenwertgleichung = Gleichung mit rein numerischen Werten</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den entsprechenden Formeln zu:

    <p>s = g.t² / 2 = Berechnung der Fallstrecke φ = b/r = Definiert den Winkel im Bogenmaß v = a.t = Beziehung von Geschwindigkeit und Beschleunigung a = Δv/Δt = Definition der Beschleunigung</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die ausgedrückten Prinzipien den entsprechenden physikalischen Konzepten zu:

    <p>Kraftgesetz = F = m.a Bewegungsrichtung = Vektorielle Größe Trägheitsprinzip = Körper bleibt in Ruhestand oder gleichförmiger Bewegung Energieerhaltungssatz = Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet werden</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die physikalischen Konzepte den entsprechenden Gleichungen zu:

    <p>s = g.t² / 2 = Weg im freien Fall F = m.a = Newtons 2. Gesetz a = Δv/Δt = Definition der Beschleunigung φ = b/r = Winkelfunktion im Bogenmaß</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe den passenden Definitionen zu:

    <p>Drehmoment = Kraft mal Hebelarm Kräftepaar = Zwei Kräfte gleichen Betrags in entgegengesetzten Richtungen Trägheitsmoment = Widerstand eines Körpers gegen Änderungen seiner Bewegung Gleichgewicht = Vektorsumme aller Kräfte und Drehmomente ist Null</p> Signup and view all the answers

    Ordne die folgenden physikalischen Größen ihren SI-Einheiten zu:

    <p>Drehmoment = Nm Kraft = kg·m/s² Masse = kg Energie = Joule</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Aussagen zu den Auswirkungen von Kräften zu:

    <p>Kraft in einem Punkt = Reine Translationsbewegung möglich Kraft nicht durch Momentenpunkt = Drehung des Körpers Gleichmäßige Bewegung = Keine resultierende Kraft vorhanden Massenpunkt auf Kreisbahn = Kinetische Energie als Funktion von r und ω</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe den zugehörigen Formeln zu:

    <p>Drehmoment T = $T = |r| imes |F| imes ext{sin} heta$ Kinetische Energie W = $W = rac{1}{2} m v^2$ Kraft F = $F = m imes a$ Inertia I = $I = m imes r^2$</p> Signup and view all the answers

    Ordne die physikalischen Konzepte ihren Beschreibungen zu:

    <p>Drehmoment = Maß für die Fähigkeit, einen Körper zu drehen Trägheitsmoment = Abhängigkeit von der Masse und deren Verteilung Kräftepaar = Resultiert in einem Drehmoment Kraft = Verursacht eine Beschleunigung oder eine Veränderung der Bewegung</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Konzepte zur Bewegung den richtigen Ausdrücken zu:

    <p>Translation = Bewegung ohne Drehung Rotation = Drehung um einen Punkt oder eine Achse Gleichgewicht = Stabilität bei null resultierender Kraft und Drehmoment Zentripetalkraft = Kraft, die einen Körper in einer Kurvenbahn hält</p> Signup and view all the answers

    Ordne die physikalischen Eigenschaften ihren Effekten zu:

    <p>Masse = Bestimmt die Trägheit eines Körpers Kraft = Verursacht eine Beschleunigung Drehmoment = Beeinflusst die Rotationsbewegung Kräftepaar = Erzeugt eine Drehwirkung ohne lineare Bewegung</p> Signup and view all the answers

    Ordne die physikalischen Größen den entsprechenden Formeln zu:

    <p>Translation = Weg $s = v imes t$ Energie = W = m imes g imes h Drehmoment = $|T| = |r| imes |F| imes ext{sin} heta$ Kraft = $F = m imes a$</p> Signup and view all the answers

    Ordne die folgenden Wellenarten ihren Eigenschaften zu:

    <p>Transversalwelle = Auslenkung senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung Longitudinalwelle = Auslenkung parallel zur Fortpflanzungsrichtung Schallwelle = Beispiel einer Longitudinalwelle Seilwelle = Beispiel einer Transversalwelle</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Formeln ihren Beschreibungen zu:

    <p>$c = u imes ext{λ}$ = Fortpflanzungsgeschwindigkeit einer Welle $p = rac{F}{A}$ = Definition des Drucks $x(z, t) = x imes ext{sin}( u (t - rac{z}{c}))$ = Auslenkung einer fortschreitenden Welle $c$ = Phasengeschwindigkeit</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe ihren SI-Einheiten zu:

    <p>Druck = Pascal (Pa) Kraft = Newton (N) Zeit = Sekunde (s) Masse = Kilogramm (kg)</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Wellenparameter ihren Definitionen zu:

    <p>Phasengeschwindigkeit = Geschwindigkeit, mit der sich die Welle ausbreitet Frequenz = Anzahl der Schwingungen pro Zeit Wellenlänge = Abstand zwischen zwei benachbarten Wellenbergen Amplitude = Maximale Auslenkung von der Ruheposition</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Beschreibungen ihrer Auswirkungen bei Wellen zu:

    <p>Kräfte auf Materieoberflächen = Verursachen Druck $p$ 1 Pa = Druck bei 1 N auf 1 m² Fläche Brechung = Änderung der Richtung einer Welle beim Übergang zwischen Medien Reflexion = Zurückwerfen einer Welle an einer Grenzfläche</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Wellenarten ihren Eigenschaften zu:

    <p>Elektromagnetische Wellen = Bewegen sich auch im Vakuum Schallwellen = Benötigen ein Medium zur Fortpflanzung Lichtwellen = Beispiel für elektromagnetische Wellen Wasserwellen = Beispiel für Transversalwellen</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe den Wellenphänomenen zu:

    <p>Interferenz = Überlagerung von Wellen Diffraktion = Beugung von Wellen um Hindernisse Stehende Wellen = Resultat von interferierenden Wellen mit gleichen Amplituden Harmonische Welle = Welle mit sinusförmigem Verlauf</p> Signup and view all the answers

    Ordne die physikalischen Konzepte ihren Formeln zu:

    <p>Auslenkung $x(z,t)$ = Funktion in Abhängigkeit von $z$ und $t$ Druck $p = rac{F}{A}$ = Kraft pro Fläche Phasengeschwindigkeit $c$ = Produkt aus Frequenz und Wellenlänge Momentaufnahme der Welle = Sinusfunktion abhängig von $z$</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe der Interferenz den richtigen Definitionen zu:

    <p>konstruktive Interferenz = Maximale Amplitude durch Überlagerung von Wellenbergen destruktive Interferenz = Wellenberge und -täler löschen sich gegenseitig aus Gangunterschied Δz = Abstand zwischen zwei Wellen in Wellenlängen Phasendifferenz Δφ = Relativer Unterschied in der Phase zweier Wellen</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe zur Dispersion den passenden Erklärungen zu:

    <p>Brechzahl = Bestimmt die Ausbreitungsgeschwindigkeit in einem Medium Dispersion = Hängt von der Frequenz der Wellen ab Ausbreitungsgeschwindigkeit = Korrelation zwischen Wellenlänge und Medium Graphische Darstellung = Wellenlänge auf der x-Achse und Brechzahl auf der y-Achse</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Konzepte der Wellenüberlagerung den entsprechenden Aussagen zu:

    <p>Gesetz der ungestörten Überlagerung = Wellen behalten ihre ursprüngliche Form nach Überlagerung Amplitude = Maximale Auslenkung einer Welle Wellenlänge = Distanz zwischen aufeinanderfolgenden Wellenbergen Schwingungszustände = Zustände einer Welle in verschiedenen Punkten des Raumes</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe zur Welleninterferenz den entsprechenden Beispielen zu:

    <p>Wellenberge = Positive Auslenkung einer Welle Wellentäler = Negative Auslenkung einer Welle Gleichlauf = Wellen haben Δz = 0 Phasenverschiebung = Beschreibt Δz = λ/2</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Konzepte der Dispersion den passenden Eigenschaftswerten zu:

    <p>Frequenz = Beeinflusst die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen Medium = Bestimmt die Brechzahl für die Dispersion Wellenlänge = Die Distanz, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellenbergen liegt Graphische Darstellung = Kollaboration zwischen Brechzahl und Wellenlänge</p> Signup and view all the answers

    Ordne die unterschiedlichen Wellenzustände den relevanten Beschreibungen zu:

    <p>konstruktive Interferenz = Wellen addieren sich, um eine größere Amplitude zu erzeugen destruktive Interferenz = Wellen löschen sich gegenseitig aus Gleichlauf = Funktioniert mit identischen Amplituden und Wellenlängen Gangunterschied = Wellen können überlagert werden ohne Störung</p> Signup and view all the answers

    Ordne die physikalischen Grundbegriffe der Wellen zu ihren Merkmalen zu:

    <p>Amplitude = Maß für die maximale Energie einer Welle Brechzahl = Verhältnis von Lichtgeschwindigkeit in Vakuum zu Lichtgeschwindigkeit im Medium Interferenz = Überlagerung von zwei oder mehr Wellen Dispersion = Variierender Brechungsindex abhängig von Wellenlänge</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe im Zusammenhang mit Wellen und deren Eigenschaften den entsprechenden Definitionen zu:

    <p>Frequenz = Anzahl der Schwingungen pro Sekunde Wellenlänge = Entfernung zwischen zwei Punkten gleicher Phase Vektoren der Schwingung = Bestimmen die Richtung der Auslenkung einer Welle Kraft der Interferenz = Summe der Auslenkungen der überlagerten Wellen</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den passenden Beschreibungen zu:

    <p>Elastischer Stoß = Die kinetische Energie bleibt erhalten. Unelastischer Stoß = Ein Teil der kinetischen Energie wird in Wärme umgewandelt. Totales unelastisches Stoßverhalten = Die Stoßpartner bewegen sich nach dem Stoß zusammen. Kinetische Energie Übertragung = Die Menge der Energie, die von einem Körper auf einen anderen übertragen wird.</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Massenverhältnisse den entsprechenden kinetischen Energieübertragungen zu:

    <p>m1 = m2 = Maximale Energieübertragung m1 &gt; m2 = Energieübertragung ist minimal. Proton-Elektron Stoß = 0,22 % der Energieübertragung Leichte Teilchen auf schwere Teilchen = Wenig kinetische Energieübertragung</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die physikalischen Modelle den passenden Beschreibungen zu:

    <p>Massenpunkt-Modell = Einfaches Modell für Punktbewegungen. Starres Körper-Modell = Erweiterung für Objekte mit räumlicher Gestalt. Modell des elastischen Stoßes = Behandelt Energieerhaltung bei Stößen. Modell des unelastischen Stoßes = Bezieht Energieverlust durch Wärme ein.</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den entsprechenden Energieformen zu:

    <p>Kinetische Energie = Energie der Bewegung. Wärmeenergie = Energie durch Reibungsprozesse. Potenzielle Energie = Energie durch Lage eines Körpers. Mechanische Energie = Summe aus kinetischer und potenzieller Energie.</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den passenden Beispielen zu:

    <p>Proton = Schweres Teilchen, das mit Elektronen wechselwirkt. Elektron = Leichtes Teilchen in Atomhüllen. K Waschmaschine = Anwendungsbeispiel für das Massenpunkt-Modell. Stoßprozesse = Interaktion zwischen zwei bewegenden Körpern.</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die kinetischen Energien den richtigen Formeln zu:

    <p>W1 = $\frac{m v^2}{2}$ W2 = $\frac{4m v^2}{(m + m)}$ W3 = $\frac{m1 v^2}{2}$ W4 = $\frac{m1 v^2}{(m1 + m2)}$</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die physikalischen Konzepte den entsprechenden Effekten zu:

    <p>Energieübertragung = Änderung der Bewegungsenergie bei Stößen. Reibungseffekte = Verlust von kinetischer Energie in Form von Wärme. Kombination von Körpern = Bewegung mit gleicher Geschwindigkeit nach einem Stoß. Stoßarten = Unterscheidung nach Erhaltung der kinetischen Energie.</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Energieübertragungsprozesse den richtigen Prozentsätzen zu:

    <p>Proton zu Elektron = 0,22 % Gleiche Massen Stoß = Maximaler Energietransfer. Leicht auf schwer = Wenig Übertragung Schwer auf leicht = Höhere Übertragungseffizienz.</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Gleichmäßig beschleunigte Bewegung

    Eine Bewegung, bei der die Beschleunigung konstant ist.

    Beschleunigung (a)

    Die Veränderung der Geschwindigkeit pro Zeiteinheit.

    Geschwindigkeit (v)

    Die Veränderung der Position pro Zeiteinheit.

    Weg (s)

    Die zurückgelegte Strecke.

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    Freier Fall

    Eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung, verursacht durch die Erdanziehungskraft im Vakuum.

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    Krummlinige Bahn

    Bewegung eines Körpers auf einer krummen Bahn.

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    Ortsvektor (r)

    Vektor, der die Position eines Punktes im Raum beschreibt.

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    Kartesisches Koordinatensystem

    Ein Koordinatensystem mit drei rechtwinkligen Achsen (x, y, z).

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    Starre Körper

    Körper, deren Punkte unveränderliche Abstände zueinander haben und sich durch äußere Kräfte nicht deformieren.

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    Drehmoment (T)

    Die Drehwirkung einer Kraft auf einen Körper bezüglich eines festen Punktes.

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    Hebelarm (l)

    Der kürzeste Abstand zwischen dem Angriffspunkt der Kraft und dem Drehpunkt.

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    Kräftepaar

    Zwei Kräfte gleichen Betrags, die längs paralleler Angriffslinien in entgegengesetzten Richtungen wirken.

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    Trägheitssatz

    Ein Körper bleibt in Ruhe oder gleichförmiger Bewegung, wenn die Summe aller Kräfte und Drehmomente Null ist.

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    (Massen-)Trägheitsmoment (I)

    Ein Maß für die Trägheit eines Körpers gegenüber Drehbewegung.

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    Kinetische Energie (W)

    Die Energie, die ein Körper aufgrund seiner Bewegung besitzt.

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    Drehgeschwindigkeit (ω)

    Die Änderung des Drehwinkels pro Zeiteinheit.

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    Trägheit

    Die Eigenschaft eines Körpers, sich der Einwirkung der Kraft zu widersetzen und möglichst den alten Zustand beizubehalten.

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    Träge Masse (m)

    Die Masse, die die Trägheit eines Körpers quantifiziert. Sie gibt an, wie stark sich ein Körper einer Beschleunigung widersetzt.

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    Newtonsches Axiom (Trägheitsprinzip)

    Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich gleichmäßig-geradlinig, solange keine Kraft auf ihn wirkt.

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    Newtonsches Axiom (Aktionsprinzip)

    Wirkt eine Kraft auf einen Körper mit der Masse m, so wird dieser beschleunigt. F = m * a

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    Newtonsches Axiom (Reaktionsprinzip)

    Übt ein Körper auf einen anderen eine Kraft aus, so wirkt der zweite Körper mit der gleichen, aber entgegengesetzten Kraft zurück.

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    Schwere Masse

    Die Masse eines Körpers, die die Gravitationskraft bestimmt, die auf ihn wirkt. F = m * g

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    SI-Einheit der Masse

    Kilogramm (kg)

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    SI-Einheit der Kraft

    Newton (N)

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    Drehimpulsvektor (𝐿⃗)

    Ein Vektor, der die Rotationsbewegung eines Körpers beschreibt. Seine Richtung ist senkrecht zur Rotationsebene und seine Länge proportional zum Trägheitsmoment und der Winkelgeschwindigkeit.

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    Drehmoment (𝑇⃗)

    Eine Kraft, die eine Drehung verursacht. Sie wirkt auf einen Körper und verändert dessen Drehimpuls.

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    Präzession

    Eine Rotationsbewegung, bei der die Drehachse eines rotierenden Körpers sich langsam in einem Kegel bewegt.

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    Nutation

    Eine zusätzliche Schwingungsbewegung, die einer Präzessionsbewegung überlagert ist.

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    Protonen-Spin

    Der intrinsische Drehimpuls eines Protons, das als ein kleiner Magnet aufgefasst werden kann.

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    Magnetresonanzbildgebung (MR)

    Ein Verfahren, das die Präzessionsbewegung von Protonen im Körper nutzt, um Bilder von inneren Organen zu erzeugen.

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    Äußeres Magnetfeld (𝐵⃗)

    Ein Magnetfeld, das von außerhalb auf ein Objekt einwirkt.

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    Quantenmechanik

    Ein Zweig der Physik, der die Natur von Atomen und subatomaren Teilchen auf quantenmechanischer Ebene beschreibt.

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    Fortschreitende Welle

    Eine Störung, die sich ohne Materietransport durch ein System ausbreitet.

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    Wellenlänge (λ)

    Der Abstand zwischen zwei identischen Punkten einer periodischen Welle.

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    Periodendauer (τ)

    Die Zeit, die eine Welle benötigt, um eine vollständige Schwingung zu vollziehen.

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    Harmonische Schwingung

    Eine Schwingung, die sich sinusförmig oder cosinusförmig mit der Zeit ändert.

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    Kupplungsfähiges System

    Ein System, in dem sich Störungen von einem Teil zum anderen ausbreiten können.

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    Zustandsänderung

    Veränderung einer physikalischen Größe, die sich im Laufe der Zeit ändert.

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    Federpendel

    Ein Pendel, bei dem eine Masse an einer Feder befestigt ist.

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    Aneinander gekoppelte Federpendel

    Mehrere Federpendel, die miteinander verbunden sind und sich gegenseitig beeinflussen.

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    Destruktive Interferenz

    Wenn sich zwei Wellen überlagern und ihre Amplituden sich gegenseitig aufheben, sodass sich die resultierende Welle abschwächt oder sogar verschwindet.

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    Interferenzmuster

    Ein Muster, das entsteht, wenn sich zwei oder mehr Wellen überlagern und sich an bestimmten Stellen verstärken oder abschwächen.

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    Konstruktive Interferenz

    Wenn sich zwei Wellen überlagern und ihre Amplituden sich gegenseitig verstärken, sodass die resultierende Welle größer wird.

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    Stehende Welle

    Eine Welle, die sich nicht fortbewegt, sondern an einem Ort bleibt und eine periodische Schwingung ausführt. Sie entsteht durch die Überlagerung zweier gleichartiger Wellen, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen.

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    Bewegungsknoten

    Ein Punkt in einer stehenden Welle, an dem die Amplitude immer Null ist.

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    Bewegungsbäuche

    Ein Punkt in einer stehenden Welle, an dem die Amplitude maximal ist.

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    Satz von Fourier

    Dieser Satz besagt, dass jede periodische Welle als eine Summe von harmonischen Wellen dargestellt werden kann.

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    Harmonische Welle

    Eine Welle, die eine sinusförmige Form hat.

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    Ortsvektor (𝒓⃗(𝒕))

    Ein Vektor, der die Position eines Punktes im Raum in Abhängigkeit von der Zeit beschreibt. Er hat drei Komponenten: x(t), y(t), z(t).

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    Bahnkurve

    Die Kurve, die ein Punkt im Raum beschreibt, wenn er sich bewegt. Sie entsteht durch Verfolgung des Ortsvektors in Abhängigkeit der Zeit.

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    Bewegung auf geradliniger Bahn

    Wenn sich ein Körper entlang einer geraden Linie bewegt. Man kann die Bewegung mit einer einzigen Komponente des Ortsvektors beschreiben.

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    Gleichförmige Bewegung

    Eine Bewegung, bei der die Geschwindigkeit konstant bleibt.

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    Translation

    Eine Bewegung, bei der sich alle Punkte eines Körpers parallel zueinander bewegen. Es gibt keine Drehbewegung.

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    Punktkinematik

    Ein Modell, das die Bewegung eines Körpers als Bewegung eines einzigen Punktes beschreibt.

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    Einheit der Beschleunigung

    Die Einheit der Beschleunigung ist Meter pro Sekunde Quadrat (m/s²). Dies bedeutet, dass sich die Geschwindigkeit eines Körpers um 1 Meter pro Sekunde in jeder Sekunde ändert.

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    Dimensionslose Größe

    Eine Größe, die keine physikalische Einheit besitzt. Ihr Wert ist unabhängig vom gewählten Einheitensystem.

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    Ebenen Winkel (𝜑)

    Der Winkel zwischen zwei geraden Linien, die von einem gemeinsamen Punkt ausgehen. Er ist proportional zum Verhältnis des Kreisbogens zum Kreisradius.

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    Radiant

    Die SI-Einheit für den ebenen Winkel. Ein Radiant entspricht dem Winkel, der einem Kreisbogen entspricht, dessen Länge dem Radius des Kreises entspricht.

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    Größengleichung

    Eine Gleichung, die die Beziehung zwischen verschiedenen physikalischen Größen beschreibt. Die Variablen in der Gleichung repräsentieren die physikalischen Größen und deren Einheiten.

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    Zahlenwertgleichung

    Eine Gleichung, die die Beziehung zwischen Zahlenwerten beschreibt. Die Variablen in der Gleichung repräsentieren nur die Zahlenwerte, nicht die physikalischen Größen.

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    Momentangeschwindigkeit

    Die Geschwindigkeit eines Objekts zu einem bestimmten Zeitpunkt. Sie wird definiert als die Ableitung des Weges nach der Zeit: 𝑣 = 𝑑𝑠/𝑑𝑡.

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    Ableitung

    Mathematischer Begriff, der die Änderung einer Funktion beschreibt. In diesem Fall beschreibt die Ableitung des Weges nach der Zeit die Geschwindigkeit, also die Veränderung des Weges pro Zeiteinheit.

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    Momentanbeschleunigung

    Die Beschleunigung eines Objekts zu einem bestimmten Zeitpunkt. Sie wird definiert als die Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit: 𝑎 = 𝑑𝑣/𝑑𝑡.

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    SI-Einheit der Geschwindigkeit

    Meter pro Sekunde (m/s)

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    Was passiert, wenn das erste Federpendel in einem System aus gekoppelten Federpendeln eine harmonische Schwingung ausführt?

    Die harmonische Schwingung des ersten Federpendels wird über die Kopplungen auf die anderen Pendel übertragen, wodurch sich eine fortlaufende Welle durch das System ausbreitet.

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    Tangentialbeschleunigung (a_t)

    Die Komponente der Beschleunigung, die parallel zur Bahnkurve zeigt. Beschreibt die Änderung des Geschwindigkeitsbetrags.

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    Zentripetalbeschleunigung (a_cp)

    Die Komponente der Beschleunigung, die senkrecht zur Bahnkurve zeigt. Beschreibt die Änderung der Geschwindigkeitsrichtung.

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    Gleichförmige Kreisbewegung

    Eine Bewegung, bei der sich der Betrag der Geschwindigkeit konstant hält, aber die Richtung sich ständig ändert.

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    Produktregel

    Eine Regel zur Ableitung von Produkten: Die Ableitung des Produkts zweier Funktionen ist gleich der Summe aus dem Produkt der ersten Funktion mit der Ableitung der zweiten und dem Produkt der Ableitung der ersten Funktion mit der zweiten Funktion.

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    Grenzfall: Geradlinige Bewegung

    Die Geschwindigkeit kann sich im Betrag ändern, aber die Zentripetalbeschleunigung bleibt konstant.

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    Grenzfall: Gleichförmige Kreisbewegung

    Die Geschwindigkeit ist konstant (Tangentialbeschleunigung Null), nur die Richtung ändert sich (Zentripetalbeschleunigung).

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    Phasengeschwindigkeit (c)

    Die Geschwindigkeit, mit der sich die Phasen einer Welle ausbreiten.

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    Frequenz (𝜈)

    Die Anzahl der Schwingungen einer Welle pro Zeiteinheit.

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    Transversalwelle

    Eine Welle, bei der die Auslenkung senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung erfolgt.

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    Longitudinalwelle

    Eine Welle, bei der die Auslenkung parallel oder antiparallel zur Fortpflanzungsrichtung erfolgt.

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    Gleichung einer fortschreitenden Welle

    Eine Gleichung, die die Auslenkung eines Punktes in einer Welle als Funktion des Ortes und der Zeit beschreibt.

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    Druck (p)

    Die Kraft, die senkrecht auf eine Fläche wirkt.

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    Schallwelle

    Eine Longitudinalwelle, die sich durch ein Medium ausbreitet und als Druckänderungen wahrgenommen wird.

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    Größenarten

    Qualitative Begriffe, die verschiedene physikalische Eigenschaften beschreiben, z.B. Länge, Zeit, Masse.

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    Größen

    Quantitative Werte, die eine bestimmte Größe repräsentieren, z.B. 2 Meter, 5 Sekunden, 10 Kilogramm.

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    Einheiten

    Bezugsgrößen, die zur quantitativen Festlegung von Größen verwendet werden, z.B. Meter (m), Sekunde (s), Kilogramm (kg).

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    Basiseinheiten

    Grundlegende Einheiten, die durch eine Arbeitsvorschrift definiert sind, z.B. Meter (m) für Länge.

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    Abgeleitete Einheiten

    Einheiten, die sich aus Basiseinheiten mithilfe physikalischer Beziehungen ableiten lassen, z.B. Quadratmeter (m²) für Fläche.

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    Modell des deformierbaren Körpers

    Ein Modell, das die Verformbarkeit und Elastizität eines Körpers berücksichtigt, wenn er einer Kraft ausgesetzt ist.

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    Bohrsches Atommodell

    Ein Modell des Atoms, das die Elektronen auf bestimmten Bahnen um den Atomkern kreisen lässt.

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    Ortsvektor

    Beschreibt die Position eines Punktes im Raum mit Hilfe von Koordinatenachsen. Die Richtung und Länge des Vektors geben Position an.

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    Tangentialbeschleunigung

    Die Änderung des Geschwindigkeitsbetrags in der Bewegung.

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    Zentripetalbeschleunigung

    Die Änderung der Geschwindigkeitsrichtung in der Bewegung.

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    Krümmungsradius (r)

    Der Radius des Kreises, auf dem sich ein Objekt bewegt.

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    Winkelgeschwindigkeit (ω)

    Die Änderungsrate des Winkels, den ein Objekt in einer bestimmten Zeitspanne durchläuft.

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    Winkelbeschleunigung (α)

    Die Änderungsrate der Winkelgeschwindigkeit.

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    Polarkoordinaten

    Ein Koordinatensystem, das die Position eines Objekts durch den Abstand vom Ursprung und den Winkel zur x-Achse angibt.

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    Kraft (F)

    Eine physikalische Größe, die eine Änderung des Bewegungszustands eines Objekts bewirkt.

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    Kräftefreie Bewegung

    Ein Objekt bewegt sich geradlinig und gleichförmig, wenn die Summe aller Kräfte auf ihn Null ist.

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    Resultierende Kraft

    Die Vektorsumme aller Kräfte, die auf ein Objekt wirken.

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    Lamorfrequenz

    Die Frequenz, mit der der Drehimpulsvektor eines Protons um die Richtung des magnetischen Feldes präzediert.

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    Ungedämpfte Schwingung

    Eine Schwingung, bei der die Amplitude über die Zeit konstant bleibt.

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    Gedämpfte Schwingung

    Eine Schwingung, bei der die Amplitude mit der Zeit abnimmt.

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    Phasenwinkel

    Ein Winkel, der die momentane Auslenkung einer Schwingung beschreibt.

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    Kreisfrequenz

    Die Änderung des Phasenwinkels in der Zeiteinheit.

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    Drehimpulserhaltung

    Der Gesamtdrehimpuls eines Systems bleibt konstant, wenn keine äußeren Drehmomente auf das System wirken.

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    Drehimpulsvektor

    Der Drehimpulsvektor beschreibt die Rotationsbewegung eines Körpers und ist senkrecht zur Rotationsebene.

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    Trägheitsmoment

    Das Trägheitsmoment gibt an, wie schwer es ist, einen Körper in Rotation zu versetzen. Es hängt von der Massenverteilung und der Form des Körpers ab.

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    Winkelgeschwindigkeit

    Die Winkelgeschwindigkeit gibt an, wie schnell sich ein Körper um eine Achse dreht. Sie wird in Radiant pro Sekunde (rad/s) gemessen.

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    Kreiselbewegung

    Eine Drehung eines Körpers um eine freie Achse, die sich nicht durch äußere Kräfte festlegen lässt.

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    Drehimpuls im System

    Der Gesamtdrehimpuls eines Systems bleibt konstant, selbst wenn sich der Drehimpuls innerhalb des Systems zwischen verschiedenen Teilen verteilt.

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    Schallwellenwiderstand (Impedanz)

    Die Widerstandsfähigkeit eines Mediums gegen die Ausbreitung von Schallwellen. Er hängt von der Dichte des Materials und der Schallgeschwindigkeit ab.

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    Reflexionsvermögen (R)

    Der Anteil der Schallwellenenergie, der von der Oberfläche eines Mediums reflektiert wird. Je größer der Impedanzunterschied zwischen den Medien ist, desto größer ist das Reflexionsvermögen.

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    Transmissionsvermögen (T)

    Der Anteil der Schallwellenenergie, der durch ein Medium hindurchläuft. Je geringer der Impedanzunterschied ist, desto größer ist das Transmissionsvermögen.

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    Brechungsgesetz (SNELLIUS-Gesetz)

    Beschreibt die Ablenkung eines Lichtstrahls beim Übergang von einem Medium in ein anderes. Es gibt an, dass der Brechungsindex eines Mediums die Stärke der Ablenkung beeinflusst.

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    Brechzahl (Brechungsindex) (n)

    Eine Materialkonstante, die die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium relativ zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum angibt. Je größer die Brechzahl, desto stärker wird das Licht gebrochen.

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    Reflexionsgesetz

    Besagt, dass der Einfallswinkel gleich dem Ausfallswinkel ist.

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    Wie beeinflusst die Frequenz des Lichts die Brechung?

    Verschiedene Frequenzen des Lichts werden unterschiedlich stark gebrochen. Blaues Licht mit höherer Frequenz wird stärker gebrochen als rotes Licht.

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    Was ist die Beziehung zwischen Reflexionsvermögen (R) und Transmissionsvermögen (T)?

    Die Summe von Reflexionsvermögen und Transmissionsvermögen ist immer 1 (R + T = 1).

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    Was ist eine Größengleichung?

    Eine Gleichung, die die Beziehung zwischen verschiedenen physikalischen Größen beschreibt. Die Variablen repräsentieren die Größen und deren Einheiten.

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    Welche Formel beschreibt die Geschwindigkeit?

    Die Geschwindigkeit wird definiert als der zurückgelegte Weg pro verstrichener Zeit: v = Δs / Δt.

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    Elastischer Stoß

    Ein Stoß, bei dem die kinetische Energie des Systems erhalten bleibt.

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    Unelastischer Stoß

    Ein Stoß, bei dem die kinetische Energie des Systems nicht erhalten bleibt und in andere Energieformen umgewandelt wird.

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    Total unelastischer Stoß

    Ein Stoß, bei dem die beiden Stoßpartner nach dem Stoß aneinanderkleben und sich mit derselben Geschwindigkeit bewegen.

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    Modell des starren Körpers

    Ein Modell, das die räumliche Gestalt eines Körpers bei der Betrachtung von Bewegung berücksichtigt, ohne Verformung.

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    Trägheitsmoment (I)

    Ein Maß für die Trägheit eines Körpers gegenüber Drehbewegung. Es hängt von der Masse und der Verteilung der Masse im Körper ab.

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    Wärme

    Eine Form von Energieübertragung durch die Bewegung von Teilchen.

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    Dynamik an starren ausgedehnten Körpern

    Die Beschreibung der Bewegung und der Kräfte auf einen starren Körper, der nicht als Massenpunkt betrachtet werden kann.

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    Drehmoment

    Die Drehwirkung einer Kraft auf einen Körper. Sie wird berechnet mit dem Hebelarm und der Kraft.

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    Hebelarm

    Der kürzeste Abstand zwischen dem Angriffspunkt der Kraft und dem Drehpunkt.

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    Kinetische Energie bei Rotationsbewegung

    Die Energie, die ein Körper aufgrund seiner Rotation besitzt.

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    Gleichgewicht (für starre Körper)

    Ein Körper ist im Gleichgewicht, wenn keine resultierende Kraft oder Drehmoment auf ihn wirkt.

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    Dispersion

    Die Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Wellenart von der Frequenz (oder Wellenlänge) in einem Medium.

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    Überlagerung von Wellen

    Die Summation der Amplituden von zwei oder mehr Wellen, die sich im Raum gleichzeitig ausbreiten.

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    Gangunterschied

    Der Abstand zwischen zwei Wellen, ausgedrückt als Bruchteil der Wellenlänge.

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    Phasendifferenz

    Die relative Lage der Schwingungszustände zweier Wellen an einem bestimmten Ort.

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    Brechzahl

    Ein Maß für die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

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    Study Notes

    Angewandte Medizinphysik 1, Teil 1

    • Allgemeines: Vorlesungsunterlagen für Angewandte Medizinphysik 1, Teil 1, gehalten von DI Mario Flitsch an der FH Wiener Neustadt.

    Inhaltsübersicht

    • Vorwort: Die Vorlesung dient der Wiederholung physikalischer Grundlagen in Mechanik, Schwingungen und Wellenlehre sowie Elektrizitätslehre und Magnetismus. Die Kapitel sind für das weitere Studium relevant.

    • Grundsätzliches: Physik als Naturwissenschaft, Naturbeschreibung, Experimente, mathematische Beziehungen, Modelle.

    • Größenarten, Größen, Einheiten: Qualitative und quantitative Größen; Größenarten (z.B. Länge, Zeit, Masse) und ihre Basiseinheiten.

    • Kinematik: Bewegung von Körpern, Translations- und Rotationsbewegungen, geradlinige und krummlinige Bewegungen, Geschwindigkeit, Beschleunigung.

    • Bewegung auf geradliniger Bahn: Geschwindigkeit und Beschleunigung als Funktionen der Zeit, gleichförmige und ungleichförmige Bewegungen, Zeit-Weg- und Geschwindigkeit-Zeit-Diagramme.

    • Bewegung auf krummliniger Bahn: Ortsvektoren, Koordinatensysteme, Vektorielle Darstellung von Geschwindigkeit und Beschleunigung, z.B. kreisförmige Bewegung, Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung.

    • Kraft und Masse: Träge Masse, schwere Masse, Schwerkraft, Vektorielle Kraft, Kraftwirkungen, resultierende Kraft.

    • Spezielle Kraftwirkungen: Gravitationskraft, Trägheitskräfte, Reibungskräfte. Mathematische und physikalische Zusammenhänge zwischen diesen Kräften.

    • Arbeit und Energie: Arbeit als Skalarprodukt aus Kraft und Weg, Einheiten von Arbeit (Joule, J), verschiedene Formen mechanischer Arbeit (Hubarbeit, Beschleunigungsarbeit), Energie und ihre Formen. Kinetische und potentielle Energie.

    • Leistung: Leistung als Arbeit pro Zeit, Einheit Watt (W). Beschreibung wichtiger physikalischer Größen.

    • Kraftstoß und Impuls: Kraftstoß als zeitabhängige Kraft (Kraftstoß = Impulsänderung), Impulssatz, Erhaltung des Impulses.

    • Dynamik an starren ausgedehnten Körpern: Drehmoment und Drehbeschleunigung, Trägheitsmoment, kinetische Energie von rotierenden Körpern, die Trägheitsmomente von Körpern.

    • Schwingungen: Grundsätzliches zu ungedämpften Schwingungen, Periodendauer, Amplitude, Kreisfrequenz, Phasenwinkel.

    • Überlagerung von Schwingungen: Fourier-Analyse, Superpositionsprinzip (Überlagerungsprinzip), konstruktive und destruktive Interferenz.

    • Wellen: Mechanische Wellen, Longitudinalwellen, Transversalwellen, Phasengeschwindigkeit, Wellenlänge, Frequenz.

    • Elektromagnetische Wellen: Allgemeines zu elektromagnetischen Wellen.

    • Schallwellen: Schallwellen als Longitudinalwellen, Schallwellenwiderstand, Reflexion, Brechung.

    • Allgemeine Eigenschaften von Wellen: Dispersion, Interferenz, Beugung, Absorption von Wellen.

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    Description

    Dieser Quizinhalt behandelt die Grundlagen der angewandten Medizinphysik 1, Teil 1. Die Themen umfassen Mechanik, Schwingungen, Wellenlehre sowie Elektrizitätslehre und Magnetismus. Es werden wichtige physikalische Konzepte sowie mathematische Beziehungen vorgestellt, die für das Studium von Bedeutung sind.

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