fragenkatalog
Werbung
Fragenkatalog zu „Einführung in die Physik für LAK“ Vorlesung 1 Welche Anforderungen stellt man an das Experiment (Nachprüfbarkeit etc.)? Was ist der Unterschied zwischen einem Modell und einer Theorie? Welche Anforderungen stellt man an eine physikalische Theorie. Beschreibt eine physikalische Theorie die Wirklichkeit? Was ist ein Maßsystem? Was ist das SI-Maßsystem? Welche Grundgrößen gibt es? Beschreiben Sie qualitativ, wie Meter, Sekunde und Kilogramm definiert sind. Wie sind Ampere und Kelvin definiert? was ist ein Mol? Was bedeutet Kilo, Mega, Giga, Tera? Was bedeutet milli, micro, pico und femto? Vorlesung 2 Wie ist die Geschwindigkeit definiert? (skalar und vektoriell) Wie ist Beschleunigung definiert? (skalar und vektoriell) Was meint man, wenn man Geschwindigkeit und Beschleunigung als vektorielle Größen bezeichnet? Diskutieren Sie Geschwindigkeit und Beschleunigung anhand des freien Falls. Was ist der Unterschied zwischen Kinematik und Dynamik. Was ist eine Kraft? Was besagt die Newtonsche Bewegungsgleichung? Was ist der Unterschied zwischen träger und schwerer Masse? Was ist eine Differentialgleichung? Diskutieren Sie zumindest zwei einfache Differentialgleichungen? Diskutieren Sie die Wurfparabel. Wie sieht die Bewegung aus? Was sind Paarkräfte? Wie sieht die Gravitationskraft zwischen zwei Körpern aus? (exakte Formel) Vorlesung 3 Was ist eine Normalkraft? was ist der Unterschied zwischen Haft- und Gleitreibung? Welche Ansätze gibt es zur Beschreibung der Luftreibung? Wie sieht der Kraftansatz aus? Was besagt das Hookesche Gesetz? Wie sieht die ungedämpfte Schwingung eines Oszillators aus? Wie ist die Resonanzfrequenz mit der Federkonstante und Masse verknüpft? Wie ändert sie sich im Fall von Reibung? Was ist ein getriebener Oszillator? Wie verhält sich die Amplitude als Funktion der Treibfrequenz? Wie verhält sich die Phase zwischen treibendem Feld und Auslenkung als Funktion der Frequenz? Skizzieren Sie den Amplituden- und Phasenverlauf. Wann tritt das Phänomen der Schwebung auf? Wie verhalten sich zwei gekoppelte Pendel, wenn eines von ihnen ausgelenkt wird? Wie sehen die Eigenschwingungen von zwei gekoppelten Pendeln aus? Beschreiben Sie den Unterschied zwischen regulären und chaotischen Systemen. Vorlesung 4 Was besagt das Noethersche Theorem? Wann ist der Impuls erhalten? Wann der Drehimpuls? Was sind Zwangskräfte? Was ist Arbeit? Was ist ein konservatives Kraftfeld? Welche nicht-konservativen Kraftfelder kennen Sie? Was ist eine potentielle Energie? Wie sieht die potentielle Energie für eine Feder aus? Wie für die Gravitationskraft? Was besagt die Äquivalenz von Energie und Masse? Diskutieren Sie die Keplerbahnen? Welche Größen sind erhalten? Durch welchen Effekt kann die Periheldrehung des Merkurs erklärt werden? Vorlesung 5 Was ist Temperatur? Welche Maßsysteme für Temperatur kennen Sie? Wie sind sie definiert? Wie entsteht Druck aus mikroskopischer Sicht? Wie lautet die Formel für das ideale Gasgesetz? Was besagt sie? Wie lautet der Gleichverteilungssatz? Wie schätzt man die mittlere Teilchengeschwindigkeit eines Gases ab? Was besagt der 1. Hauptsatz der Wärmelehre? Wie kann Wärme transportiert werden? Was ist eine Isotherme? Was ist eine Adiabate? Erklären Sie anschaulich den Begriff der Wärmekapazität? Vorlesung 6 Wie ist Entropie definiert? Wann ist die Entropie am größten? Erklären Sie den Unterschied zwischen extensiven und intensiven Größen. Beschreiben Sie qualitativ den Zusammenhang zwischen Entropie und Temperatur. Wie kann man Entropieänderungen experimentell messen? Wie groß ist die maximale Effizienz für einen Wärmemotor? Beschreiben Sie den Carnotprozess in Worten. Aus welchen Schritten besteht der Carnotprozess? Was ist ein Ottomotor? Wodurch unterscheidet sich der Zyklus von dem des Carnotprozesses? Wie funktioniert eine Kältemaschine? Bei welchen Schritten des Zyklus wird Wärme mit der Umgebung ausgetauscht? Vorlesung 7 Wie lautet die Formel für die Coulombkraft? Was besagt das Gaußsche Gesetz? Diskutieren Sie die 1/r2-Abhängigkeit der Coulombkraft. Was ist ein elektrostatisches Potential? Wie verhalten sich elektrische Felder an der Oberfläche und innerhalb von elektrischen Leitern? Erklären Sie die Funktionsweise eines Faradayschen Käfigs. Erklären Sie in Worten die Begriffe von Divergenz und Rotor. Wie lauten die Bestimmungsgleichungen der Elektrostatik? (ausgedrückt durch Divergenz und Rotor) Erklären Sie die Funktionsweise eines Kondensators. Vorlesung 8 Welche Größen verknüpft das Ohmsche Gesetz? Wodurch kommt das Ohmsche Gesetz mikroskopisch zustande? Erklären Sie den Unterschied zwischen Widerstand und spezifischem Widerstand. Was besagt die Kontinuitätsgleichung? Wie lauten die Kirchhoffschen Regeln? Wie setzt sich der Gesamtwiderstand einer Serien- bzw. Parallelschaltung zusammen? Was besagt das Amperesche Gesetz? Wie lauten die Bestimmungsgleichungen der Magnetostatik? (Divergenz und Rotor) Wie lautet die Lorentzkraft? Was ist Induktion? Was besagt das Faradaysche Gesetz? Wie funktioniert ein Stromgenerator? Aus welchen Komponenten setzt sich ein elektrischer Schwingkreis zusammen? Vorlesung 9 Erklären Sie den Begriff des Maxwellschen Verschiebungsstroms. Wie lauten die vollständigen Maxwellgleichungen? Erklären Sie in Worten die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen. Wodurch kann man elektromagnetische Wellen erzeugen? Wie lautet die Wellengleichung für das elektrische und magnetische Feld? Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit? Drücken Sie die Lichtgeschwindigkeit durch Größen der Elektro- und Magnetostatik aus. Wie lautet der Ausdruck für eine monochromatische elektromagnetische Welle? Wie sind Lichtgeschwindigkeit, Frequenz und Wellenlänge von Licht miteinander verknüpft? Was ist eine transversale Welle? Was ist eine longitudinale Welle? Wie stehen elektrisches und magnetisches Feld sowie Ausbreitungsrichtung des Lichts zueinander? Was sind typische Wellenphänomene? Was besagt das Hugensche Prinzip? Was passiert mit einer Welle am Einzelspalt? Was am Doppelspalt? Was ist konstruktive Interferenz? Was ist destruktive Interferenz? Was ist ein Lichtquant (Photon)? Vorlesung 10 Wodurch entsteht Dispersion von Licht? Wodurch ist der Brechungsindex definiert? Was ist Absorption? Wie lautet das Snelliussche Brechungsgesetz? Erklären Sie das Zustandekommen von Totalreflexion. Wie entsteht ein Regenbogen? Erklären Sie das Konzept einer optischen Linse. Wie lautet die Gleichung für die optische Abbildung einer Linse? Wie ist die optische Vergrößerung definiert? Wie funktioniert eine Lupe? Wie funktioniert ein Mikroskop? Wie funktioniert ein Fernrohr? Wodurch kommt der Abbe-Limit zustande?
