Physik und Klima-Einfluss Quiz

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Questions and Answers

Welche Aussage über die gesamte eingesparte Energie ist korrekt?

  • Sie hat keinen Einfluss auf das Klima.
  • Sie wird immer verschwendet.
  • Sie ist die teuerste Energie.
  • Sie ist die beste und sauberste Energie. (correct)

Temperaturschwankungen auf der Erde haben keinen Einfluss auf das Klima.

False (B)

Was wird als physikalische Größe Q bezeichnet?

Eine Größenordnung oder ein Wert

Ein physikalisches Phänomen kann durch mehrere _______ beschrieben werden.

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

Ordnen Sie die folgenden Begriffe den entsprechenden Bedeutungen zu:

<p>Klimaerwärmung = Erwärmung der Erde durch menschliche Aktivitäten CO2-Emissionen = Ausstöße von Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre Temperaturschwankungen = Variationen der Temperatur über die Zeit Schadstoffemissionen = Ausstöße gefährlicher Stoffe ins Umfeld</p> Signup and view all the answers

Was charakterisiert einen physikalischen Zustand oder sein Verhalten?

<p>Eine Reihe von Attributen (A)</p> Signup and view all the answers

CO2 in der Luft hat keinen Einfluss auf das Klima.

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

Was ist der Hauptgrund für die Klimawärmung?

<p>Menschen verursachte CO2-Emissionen</p> Signup and view all the answers

Welcher Methodologie hat den höchsten dev.st.r2-Wert für Parameter 1 in System 1?

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

Die Methodologie E hat einen niedrigeren dev.st.r2-Wert für Parameter 2 als die Methodologie A.

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

Nennen Sie eine Methodologie, die eine Verbesserung im dev.st.r2-Wert für Parameter 2 in System 2 zeigt.

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

Die Methodologie ___ hat keinen dev.st.r2-Wert für Parameter 1 in System 1.

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

Ordnen Sie die folgenden Methodologien ihren höchsten dev.st.r2-Werten in System 2 zu:

<p>A = 0.931 B = 0.973 D = 0.990 E = 0.992</p> Signup and view all the answers

Was ist eine assoziative Messung?

<p>Eine Messung, die eine nicht messbare Größe in Verbindung mit einer messbaren Größe betrachtet. (B)</p> Signup and view all the answers

Die Celsius- und Fahrenheit-Skalen basieren auf einer linearen Skala.

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

Was ist ein Beispiel für eine nicht messbare Größe Q?

<p>Temperatur in Bezug auf eine nicht definierte Referenz.</p> Signup and view all the answers

Eine Messung kann abgeleitet werden, wenn der Wert einer zu messenden Größe Q in _____________ als Funktion der Werte anderer messbarer Größen ausgedrückt werden kann.

<p>mathematischen Begriffen</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die Größen den passenden Beschreibungen zu:

<p>Celsius = Temperaturskala mit einem definierten Nullpunkt Fahrenheit = Temperaturskala, die in den USA weit verbreitet ist Größen X, Y, Z = Messbare Größen, die zur Ableitung von Q verwendet werden Q = Nicht messbare Größe in der assoziativen Messung</p> Signup and view all the answers

Was ist eine Grundgröße?

<p>Eine Größe, die zur Ableitung einer anderen Größe verwendet wird. (B)</p> Signup and view all the answers

Die Beziehung zwischen Q und den Grundgrößen ist immer linear.

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

Die Beziehung, die die Werte der Größen X, Y, Z beschreibt, wird als __________ bezeichnet.

<p>mathematische Funktion</p> Signup and view all the answers

Welche Struktur hat die höchste Anzahl von Einträgen?

<p>60 (D)</p> Signup and view all the answers

Die Struktur mit 50 hat gleich viele Einträge wie die Struktur mit 45.

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

Nenne die niedrigste Anzahl an Einträgen in der Struktur.

<p>10</p> Signup and view all the answers

Die Struktur mit _____ hat die zweitmeisten Einträge.

<p>55</p> Signup and view all the answers

Welches Diagramm wird hier angezeigt?

<p>Q-Q Plot (D)</p> Signup and view all the answers

Es gibt eine Struktur mit 15 Einträgen.

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

Ordne die Strukturen den entsprechenden Einträgen zu:

<p>10 = Eintrag 1 20 = Eintrag 2 30 = Eintrag 3 60 = Eintrag 4</p> Signup and view all the answers

Der größte Wert im Q-Q Diagramm ist _____ .

<p>60</p> Signup and view all the answers

Was ist die SI-Einheit der Zeit?

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

Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum beträgt 300 000 km/s.

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

Wie viele Planckschen Konstante wird für die Definition des Kilogramms verwendet?

<p>6,626 070 15 × 10-34</p> Signup and view all the answers

Ein Meter ist definiert als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum geteilt durch __________.

<p>299 792 458</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die SI-Einheiten ihren Definitionen zu:

<p>Sekunde = 9 192 631 770 Hz Meter = 299 792 458 m/s Kilogramm = 6,626 070 15 × 10-34 J s</p> Signup and view all the answers

Welche Einheit ist nicht Teil des internationalen Einheitensystems (SI)?

<p>Fuss (C)</p> Signup and view all the answers

Die Sekunde wird durch die Frequenz des Wasserstoffatoms definiert.

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

Wie wird der Meter in Bezug auf die Sekunde definiert?

<p>Durch die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.</p> Signup and view all the answers

Wie viele abgeleitete Einheiten im SI haben besondere Namen?

<p>Twenty-two (D)</p> Signup and view all the answers

Alle SI-Einheiten sind Spezialeinheiten ohne Kombinationen.

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

Nennen Sie ein Beispiel für eine abgeleitete Einheit im SI.

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

Die Einheiten für die Basisgrößen können als ___ in den Gleichungen der Physik geschrieben werden.

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

Ordnen Sie die SI-Einheiten den richtigen Symbolen zu:

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

Welcher Bereich wird für Potenzmultiplikatoren von 3 in Einheitensymbolen berücksichtigt?

<p>10-3 bis 10^3 (D)</p> Signup and view all the answers

Präfixe können nicht mit Einheitensymbolen verwendet werden.

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

Der Wert von Lichtgeschwindigkeit beträgt ___ m/s.

<p>299 792 458</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Temperaturschwankungen

Die Änderung der Temperatur der Erde im Laufe der Zeit.

Schadstoffemissionen

Gase, die die Umwelt verschmutzen und negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben.

Energiesparen

Die beste und sauberste Energiequelle ist die, die wir nicht verbrauchen.

Physikalische Größe

Eine physikalische Größe, die einen Wert und eine Einheit hat.

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Größenordnung

Der Wert oder die Intensität einer physikalischen Größe.

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Assoziative Messung

Eine Messung, bei der eine nicht messbare Größe (Q) in Beziehung zu einer messbaren Größe (X) gesetzt wird.

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Abgeleitete Messung

Die nicht messbare Größe (Q) wird durch eine mathematische Funktion (F) der messbaren Größen (X, Y, Z) definiert.

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Beispiel: Celsius und Fahrenheit

Die Celsius- und Fahrenheit-Skalen sind Beispiele für assoziative Messungen. Die Temperatur wird durch die Länge einer Flüssigkeitssäule in Relation gesetzt.

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Lineare Skala

Zwei Referenztemperaturen werden ausgewählt, um eine lineare Skala zu definieren. Der Abstand zwischen diesen Temperaturen wird als Referenzwert verwendet.

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Willkürlicher Nullpunkt

Das Nullpunkt der Celsius-skala wurde willkürlich festgelegt.

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Q = F(X,Y,Z)

Eine Größe Q wird als Funktion einer Menge anderer Grössen (X, Y, Z) definiert, wobei Q keine messbare Grösse ist.

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Standardabweichung (dev.st)

Die Standardabweichung (dev.st) ist ein Maß für die Streuung der Daten um den Mittelwert. In diesem Fall gibt sie an, wie stark die Messergebnisse von den durchschnittlichen Werten abweichen.

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Determinationskoeffizient (r2)

Der Determinationskoeffizient (r2) ist ein Maß für die Güte der Anpassung eines Modells an die Daten. Ein Wert von 1 bedeutet eine perfekte Anpassung, während 0 bedeutet, dass keine Beziehung zwischen den Daten vorhanden ist.

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Q-Q-Plot

Ein Q-Q-Plot (Quantile-Quantile-Plot) vergleicht die Verteilungen von zwei Datensätzen. Dies geschieht durch das Plotten der Quantile der beiden Datensätze gegeneinander. Abweichungen von der Diagonalen deuten auf Unterschiede in den Verteilungen hin.

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Vergleich von Messmethoden

Diese Tabelle zeigt die Ergebnisse der Anwendung verschiedener Methoden auf zwei Datensätze. Jede Methode (A, B, C, D, E) liefert unterschiedliche Ergebnisse für die Standardabweichung und den Determinationskoeffizienten (r2).

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Vergleich der Messergebnisse mit Modellen

Diese Grafiken zeigen wie die Messergebnisse im Vergleich zum Standardmodell, dem TMM-Modell und einem vereinfachten FEM-Modell aussehen. Ein Q-Q-Plot wird verwendet, um die Verteilung der Daten zu vergleichen und somit die Genauigkeit der Modellierungen zu überprüfen.

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Quantile

Die Abstände zwischen den Datenpunkten auf der horizontalen Achse eines Q-Q-Plots.

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Referenzlinie

Die Linie, die die Datenpunkte auf einem Q-Q-Plot miteinander verbindet, wenn die Daten normalverteilt sind.

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Normalverteilung

Ein Q-Q-Plot, bei dem die Datenpunkte in etwa auf der Referenzlinie liegen, zeigt an, dass die Daten annähernd normalverteilt sind.

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Nicht-Normalverteilung

Ein Q-Q-Plot, bei dem die Datenpunkte nicht in etwa auf der Referenzlinie liegen, zeigt an, dass die Daten nicht normalverteilt sind.

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Rechtsschiefe

Wenn die Datenpunkte auf einem Q-Q-Plot über der Referenzlinie liegen, sind die Daten rechtsschief, d.h. die Daten sind nach rechts hin verschoben.

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Linksschiefe

Wenn die Datenpunkte auf einem Q-Q-Plot unterhalb der Referenzlinie liegen, sind die Daten linksschief, d.h. die Daten sind nach links hin verschoben.

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Schiefheit

Ein Wert, der misst, wie stark die Daten von einer Normalverteilung abweichen.

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Was ist die SI-Einheit der Zeit?

Die Sekunde ist die SI-Einheit für die Zeit. Sie wird durch die ungestörte Hyperfeinübergangsfrequenz des Cäsium-133-Atoms definiert.

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Wie wird die Sekunde definiert?

Die Frequenz des Cäsium-133-Atoms wurde auf 9 192 631 770 Hertz festgelegt und dient zur Definition der Sekunde.

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Was ist die SI-Einheit der Länge?

Der Meter ist die SI-Einheit der Länge. Er wird durch die feste Lichtgeschwindigkeit im Vakuum definiert.

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Wie wird der Meter definiert?

Die Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum ist konstant mit 299 792 458 Metern pro Sekunde und definiert den Meter.

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Was ist die SI-Einheit der Masse?

Das Kilogramm ist die SI-Einheit der Masse. Es wird durch die feste Planck-Konstante definiert.

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Wie wird das Kilogramm definiert?

Die Planck-Konstante wurde auf 6,626 070 15 × 10⁻³⁴ Joule-Sekunden festgelegt und definiert das Kilogramm.

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Wie hängen Meter, Sekunde und Kilogramm zusammen?

Joule-Sekunden können in kgm²s⁻¹ umgerechnet werden, wobei Meter und Sekunde durch die Lichtgeschwindigkeit und die Frequenz des Cäsium-133-Atoms definiert werden.

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Wie werden SI-Einheiten definiert?

Die SI-Einheiten für Länge, Zeit und Masse sind durch Konstanten (Lichtgeschwindigkeit, Cäsium-Frequenz, Planck-Konstante) definiert, die im Vakuum gelten.

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Basisgrößen des SI-Systems

Die sieben Basisgrößen des SI-Systems sind Länge, Masse, Zeit, Stromstärke, Temperatur, Stoffmenge und Lichtstärke.

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Abgeleitete Größen

Abgeleitete Größen sind Größen, die aus den sieben Basisgrößen des SI-Systems abgeleitet werden.

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Alle anderen Größen im SI

Alle anderen Größen, außer Zählwerten, sind abgeleitete Größen.

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Abgeleitete Einheiten mit Namen

Im SI-System gibt es 22 abgeleitete Einheiten mit eigenen Namen.

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Präfixe im SI

Präfixe im SI dienen dazu, dezimale Vielfache und Untervielfache von Einheiten anzugeben.

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Größenbereich von Präfixen

Die Präfixe im SI erlauben die Darstellung von Zahlen von 10^-24 bis 10^24.

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bevorzugte Vielfache von Präfixen

Präfixe werden bevorzugt in Vielfachen von 3 (z.B. Kilo, Mega, Giga), außer zwischen 10^-3 und 10^3.

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Kombinationen von SI-Einheiten

Alle anderen SI-Einheiten sind Kombinationen von einigen dieser Einheiten mit speziellen Namen.

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Study Notes

Vorlesungsinformationen

  • Vorlesung 1 - Grundlagen Wärmeschutz 1
  • Dozent: Prof. Dr. –Ing. Marco Caniato
  • Hochschule für Technik - Stuttgart

Thema 1: Ist es kalt?

  • Diskutiert die subjektive Wahrnehmung von Kälte. (Bild zeigt eine Person in warmer Kleidung)

Thema 2: Klimaerwärmung?

  • Mind Map erforderlich
  • Fokus auf den Klimawandel.

Thema 3: CO2 in der Luft

  • Darstellung der CO2-Konzentration in der Luft über die Zeit (Graph)
  • Steigende Kurve.

Thema 4: Temperaturschwankungen auf der Erde

  • Graph zeigt die Temperaturschwankungen der Erde über Jahre (Temperaturvariationen im Zeitverlauf)

Thema 5: Schadstoffemissionen

  • Darstellung der Schadstoffemissionen in Europa (Karte mit Farbspektrum)

Thema 6: Energieeinsparung

  • Aussage: Die eingesparte Energie ist die beste Energie
  • Bild eines Thermoskannen
  • Aussage auf Englisch und Deutsch

Thema 7: Ist es richtig?

  • Fragebild mit zwei Häusern (eines überflutet, eines nicht)
  • Frage nach der Richtigkeit der Aussagen.

Thema 8: Physikalisches Phänomen/System

  • Charakterisierung durch Attribute
  • Physikalische Größe Q
  • Größenordnung oder Wert |Q|
  • Charakterisierung des Systems (Grad, Intensität, Niveau, Stärke)

Thema 9: Vergleich von Werten

  • Werte verschiedener Größen in mehreren Systemen
  • Vergleich der Werte (Äquivalenz/Nicht-Äquivalenz)
  • Arten oder Klassen

Thema 10: Messung

  • Zuordnung von Zahlen oder Symbolen zu Mengen
  • Quantität beschreiben/ausdrücken
  • Messungen vergleichen

Thema 11: Mengen, Größenordnung, Klasse

  • Beispielbild (Länge, Breite)
  • Einführung in die Konzepte von Menge, Größenordnung und Klasse
  • Illustration mit Beispielen der Grössenverhältnisse

Thema 12: Messung (direkt/indirekt)

  • Direkte Messung: Vergleich mit Referenzgröße/Mehrfachen/Untervielfachen
  • Indirekte Messung: Beziehungen zwischen Einheiten/messbaren Größen
  • Assoziative und abgeleitete Messungen
  • Größen Q, die nicht direkt messbar sind und in Verbindung mit einer messbaren Größe X

Thema 13: Ordinalskala

  • Menge der Beziehungen durch empirisches Ordnungssystem (R = [Q, ~, <, >])
  • Beziehungen sind komplementär
  • Beispiel: Mohs'sche Härteskala

Thema 14: Assoziative Messungen

  • Messgröße ist von der Beziehung zwischen den Einheiten/anderen messbaren Mengen abhängig
  • Assoziative Messungen
  • Nicht messbare Größe Q, die in Verbindung mit einer messbaren Größe X verwendet wird.

Thema 15: Celsius- und Fahrenheit-Skalen

  • basiert auf Flüssigkeit im Kapillarrohr
  • lineare Skala, zwei Referenztemperaturen
  • willkürlicher Nullpunkt bei der Celsius-Skala

Thema 16: Abgeleitete Messungen

  • Wert einer Größe in mathematischer Funktion mit anderen messbaren Größen
  • Grund- oder Primärgrößen
  • Funktion Q = F(X,Y,Z), Q ist abgeleitet
  • Größen X, Y, Z sind der Menge der Größen zugeordnet
  • Numerisches Gesetz zwischen den Größen

Thema 17: Dichte

  • Dichte als Eigenschaft eines Materials
  • Gleicher Wert für alle Objekte des gleichen Materials
  • Verhältnis von Masse zu Volumen (p = m/V)
  • Anordnung der Objekte nach ihrer Dichte als Größe. Dichte wird als Maß für die Dichte verwendet.

Thema 18: Geschwindigkeit

  • Abgeleitete Größe, Verhältnis von zurückgelegter Strecke zu Zeitdauer (v = s/t)

Thema 19: Dimensionen

  • Einführung des Konzepts von Dimensionen
  • Fundamental- und abgeleitete Größen haben die gleichen Dimensionen
  • Vergleiche und Messungen auf der gleichen Skala, aufgrund von identischen Dimensionen möglich

Thema 20: Kraft

  • Kraft hat Dimensionen einer Masse mal der Dimension einer Beschleunigung (F = m * a)

Thema 21: Direkte Messung

  • Vergleich der zu messenden Größe mit einer Referenzgröße/Mehrfachen/Untervielfachen

Thema 22: Ungenauigkeiten/Näherungswerte

  • Messungen durch Näherungswerte beeinflusst
  • Gesamtunsicherheit drückt den Abstand zwischen dem tatsächlichen und dem gemessenen Wert aus

Thema 23: Unsicherheit bei der Messung

  • Fehler durch Auflösung/Empfindlichkeit des Instruments
  • Qualität der Konstruktion des Instruments
  • Annäherung bei der Reproduktion von Referenzeinheiten
  • Ausrichtung auf den Nullpunkt/Stabilität des Instruments

Thema 24: Genauigkeit und Präzision

  • Genauigkeit: Nähe zum tatsächlichen Wert
  • Präzision: Wiederholbarkeit der Messung (Streuung/Standardabweichung)
  • Verfahren zur Bestimmung von Genauigkeit und Präzision
  • Kalibrierung des Messgeräts

Thema 25: Vergleich von Messmethoden

  • Methodik und Parameter 1 & 2 für unterschiedliche Systeme
  • Graphische Darstellungen (Q-Q Plots, Regressionen)

Thema 26: Angabe von Messungen

  • Unterschiedliche Notationen für die Angabe der Unsicherheit
  • Analog- und digitale Messungen

Thema 27: Zahlenangaben

  • Festlegung der Signifikanten Stellen, z.B. 158,3 oder 158,3 ± 0.5
  • Die letzte Ziffer ist die unsichere Ziffer
  • Die Unsicherheit ist durch die Auflösung des Messinstruments bestimmt

Thema 28: Internationale Maßeinheitensystem (SI)

  • Prozess zur Festlegung des Internationalen Einheitensystem (SI)
  • Basiseinheiten in SI (Zeit, Länge, Masse,…)
  • Abgeleitete Einheiten mit besonderen Namen

Thema 29: Definition von SI Einheiten

– Einheit Sekunde (s) – Einheit Meter (m) – Einheit Kilogramm (kg)

  • Definitionen von abgeleiteten Einheiten

Thema 30: Präfixe (SI)

  • Dezimal-Vielfache/Untervielfache von Einheiten (z.B. Kilo, Milli,…)
  • Anwendung von Präfixen
  • Regeln zur Benutzung von Präfixen

Thema 31: Imperiales System

  • Unterschiedliche Maßeinheiten für Länge, Masse und Temperatur
  • Im Gegensatz zum SI-System
  • Abgeleitete Einheiten sind von den Basiseinheiten abhängig

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