Quartz sync: Jun 14, 2025, 3:24 PM

Author: karldopplinger

content/NAWI/Physik/Ausarbeitungen/Kernphysik & Radioaktivität.md

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+title: Kernphysik & Radioaktivität
+draft: false
+tags:
+  - physik
+  - matura
+  - kernphysik
+  - radioaktivität
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+1. Was versteht man unter der Halbwertszeit eines radioaktiven Materials, und wie wird sie experimentell bestimmt?
+	1. Die Halbwertszeit ist die Zeitspanne in der die Hälfte der Atomkerne eines radioaktiven Materials zerfällt.
+	2. Man misst die Strahlungsintensität mit z.B einem Geigerzähler
+2. Welche Arten von Strahlung werden bei radioaktiven Zerfällen freigesetzt, und wie unterscheiden sie sich in ihrer Durchdringungsfähigkeit?
+	1. 🟢 Alphastrahlung, sehr geringe Durchdringungsfähigkeit
+		* Gefahr: Einatmen / Verschlucken, Schutz: Papier oder Haut
+	2. 🟡 Betastrahlung, mittlere Durchdringungsfähigkeit
+		* Gefahr: Kann in die Haut (nicht tief), Schutz: Millimeter Aluminium
+	3. 🔴 Gammastrahlung, sehr hohe Durchdringungsfähigkeit
+		* Gefahr: Dringt tief in den Körper ein, Schutz: Dicke Bleiplatten oder Beton
+3. Was ist der Unterschied zwischen einer Spaltung und einer Fusion in der Kernphysik?
+	1. Kernspaltung (Ein Schwerer Atomkern wird gespalten in zwei leichtere Kerne)
+		* Neutron trifft auf schweren Kern -> spaltet sich -> es entstehen 2 kleine Kerne -> weitere Neutronen + Energie
+	2. Kernfusion (Zwei leichte Atomkerne verschmelzen zu einem Kern)
+		* Bei extrem hoher Temperatur und Druck verschmelzen die Kerne -> es entsteht ein schwererer Kern + Energie
+4. Wie beeinflusst die spezielle Relativitätstheorie die Betrachtung von Masse und Energie in der Kernphysik ($E = mc^2$)
+	* Sie liefert die theoretische Grundlage, warum Masse in Energie umgewandelt werden kann und erklärt damit woher die Energie bei Spaltung und Fusion kommt.
+5. Welche Rolle spielt die [Schwache Wechselwirkung](#^schwacheWechselwirkung) bei radioaktiven Zerfällen, wie dem Beta-Zerfall?
+	* Sie ist unverzichtbar weil sie die Umwandlung von Quarks ermöglicht, was wiederum zur Veränderung von Neutronen und Protonen führt. Ohne sie gäbe es keinen Beta-Zerfall.
+6. Wie funktioniert die Radiokarbonmethode zur Altersbestimmung?
+	* Der Zerfall von radioaktivem Kohlenstoff-14 wird gemessen
+	1. Lebende Organismen nehmen Kohlenstoff auf darunter das radioaktive Isotop 14C.
+	2. Nach dem Tod hört die Aufnahme auf und es beginnt zu zerfallen (Halbwertszeit ca. 5730 Jahre).
+	3. Durch Messung des verbleibenden Anteils kann man berechnen wie lange der Tod her ist.
+7. Was sind die Bestandteile eines Atomkerns und welche Eigenschaften haben sie?
+
+| Teilchen | Ladung       | Masse (in u) | Funktion                                    |
+| -------- | ------------ | ------------ | ------------------------------------------- |
+| Proton   | +1 (positiv) | ca. 1        | Bestimmt das Element, trägt positive Ladung |
+| Neutron  | 0 (neutral)  | ca. 1        | Stabilisiert den kern, beeinflusst Isotope  |
+8. Was ist Radioaktivität?
+	* Radioaktivität ist die Eigenschaft bestimmter Atomkerne, spontan Teilchen oder Strahlung auszusenden um sich in stabilere Kerne umzuwandeln. Dabei zerfallen sie und setzen Energie frei. Das nennt man radioaktiven Zerfall.
+9. Ein radioaktives Material hat eine Halbwertszeit von 10 Jahren. Anfangs sind es 80g des Materials. Wie viel Material bleibt nach 30 Jahren übrig?
+	* $m = 80 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{30}{10}} = 80 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^3 = 80 \cdot \frac{1}{8} = 10\,g$
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+Die Schwache Wechselwirkung ist eine fundamentale Kraft die verantwortlich für den radioaktiven Beta-Zerfall und der Umwandlung von Teilchenarten (z.B Neutron <-> Proton) ist.^schwacheWechselwirkung
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content/NAWI/Physik/Ausarbeitungen/Schwingungen.md

@@ -14,7 +14,21 @@ tags:
 	* ➡️ Horizontal: 1-2 Kräfte; Federkraft & evtl. Reibungskraft; Die Feder ist ungedeht; Schwingt links und rechts
 3. Was versteht man unter Amplitude und wie beeinflusst die Amplitude die Frequenz eines harmonischen [Oszillators](#^oszillator)?
 	* Die Amplitude ist der maximale Ausschlag eines schwingenden Systems, sie beschreibt also wie hoch oder stark eine Schwingung ist.
-	* 
+	* Die **Amplitude** beeinflusst die Frequenz eines harmonischen Oszillators nicht
+4. Erläutern Sie den Begriff "Eigenfrequenz" im Zusammenhang mit einem harmonischen Oszillator
+	* Eigenfrequenz bezeichnet die natürliche Frequenz mit der ein harmonischer Oszillator schwingt, wenn er nicht von außen erregt oder gedämpft wird.
+5. Beschreiben Sie, was mit einem schwingenden System passiert, wenn eine äußere, sinusförmige Kraft auf dieses System ausgeübt wird.
+	* Es führt zu einer "erzwungenen Schwingung"
+	* Besonderer Fall; **Resonanz**; Äußere Kraft **=** Eigenfrequenz; Im richtigen Moment wird beim Federpendel immer wieder angestoßen, dadurch wird die Bewegung verstärkt und das Pendel schwingt immer stärker (Theoretisch bis ins unendliche)
+6. Ein Körper der Masse 0,5kg ist an einer Feder mit einer Federkonstanten von 20N/m befestigt. Berechnen Sie die Frequenz und die Periode der Schwingung.
+	1. Frequenz Formel: $f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{k}{m}}$
+	2. Einsetzen: $f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{20}{0.5}}$
+	3. Ergebnis:  f ~ 1.01Hz
+
+	4. Periode einsetzen: $T = \frac{1}{1.01}$
+	5. Ergebnis: T ~ 0.99s
+	6. Der Körper schwingt mit einer Frequenz von 1.01Hz und einer Periode von 0.99s
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content/NAWI/Physik/Ausarbeitungen/Temperatur & Wärmeausdehnung.md

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+title: Temperatur & Wärmeausdehnung
+draft: false
+tags:
+  - physik
+  - matura
+  - temperatur
+  - aggregatszustände
+---
+1. Was sind einige Anwendungsbeispiele der Wärmeausdehnung in der Praxis?
+	1. **Brücken**: haben Dehnungsfugen damit sie sich bei Wärme ausdehnen und bei Kälte zusammenziehen können
+	2. **Autoreifen & Bremsen**: Reifenluftdruck steigt bei Wärme, Bremsscheiben vergrößern sich leicht
+2. Erklären Sie den Unterschied zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten und dem Volumenausdehnungskoeffizienten.
+	* **Linear** : Gibt an wie stark sich eine Länge bei Erwärmung verändert.  
+	  -> $\Delta L = \alpha L_0 \Delta T$
+	* **Volumen**: Gibt an wie stark sich das Volumen bei Erwärmung verändert.
+	  -> $\Delta V = \beta V_0 \Delta T$
+3. Wie funktioniert ein Gasthermometer mit konstantem Volumen?
+	* Es misst Temperatur, indem es den Druck eines Gases beobachtet, der bei fester Gasmenge und konstantem Volumen mit der Temperatur proportional steigt.
+4. Was sind die drei Aggregatszustände der Materie und wie unterscheiden sie sich auf atomarer Ebene?
+
+| **Zustand** | Teilchenanordnung            | Bewgung                        | Bindung                                |
+| ----------- | ---------------------------- | ------------------------------ | -------------------------------------- |
+| Fest        | dicht, regelmäßig            | Schwingungen an festen Plätzen | stark gebunden, feste Form und Volumen |
+| Flüssig     | dicht, ungeordnet            | Gleiten aneinander vorbei      | schwächer gebunden, festes Volumen     |
+| Gas         | weit auseinander, ungeordnet | frei und schnell               | kaum Bindung, keine feste Form/Volumen |
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+5. Was passiert mit Wasser, wenn es von 4°C auf 0°C abgekühlt wird?
+	* Wasser hat bei 4°C die größte Dichte, beim abkühlen auf 0°C nimmt die Dichte wieder ab und wird somit weniger dicht.
+	* Das Wasser dehnt sich leicht aus.
+	* Bei 0°C gefriert Wasser und bildet Eis mit einer geringeren Dichte weshalb Eis auf Wasser schwimmt.
+6. Ein Benzintank fasst 70 Liter Benzin und ist bei 20°C bis zum Rand gefüllt. Wieviel Benzin läuft über, wenn sich das Benzin auf 40°C erwärmt? (Der Volumenausdehnungskoeffizient von benzin beträgt $\gamma = 950 \cdot 10^{-6}\ \mathrm{K^{-1}}$)
+	*  $\Delta V = \gamma \cdot V_0 \cdot \Delta T = 950 \cdot 10^{-6} \cdot 70 \cdot 20 = 1{,}33\ \mathrm{L}$
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content/index.md

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-title: Untitled
+title: notes.dopplinger-karl.com
 draft: false
 tags:
-  - example-tag
+  - notes
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 💻 WMC ->