Aufgabensammlung für die unterrichtsfreie Zeit 2020

Q1 - Grundkurs Physik

Aufgaben für Mittwoch, den 22.04.2020
1. Zu den Aufgaben der Vor-Ostern-Zeit gibt es Musterlösungen. Vergleiche diese mit Deinen eigenen Lösungen und kläre Unstimmigkeiten bzw. Unklarheiten durch eine Nachricht an mich (siehe unten) ab.
2. WasSieSchonImmer.pdf enthält eine Zusammenfassung der bisherigen Ergebnisse der Relativitätstheorie.
3. Bearbeite die Aufgaben 1 bis 3 auf dem angegebenen Arbeitsblatt.
4. Trage die Lösungen der Aufgaben 1 bis 3 in dieses Formular ein.

Aufgaben für Donnerstag, den 23.04.2020
1. Bearbeite die Aufgabe 4 auf dem angegebenen Arbeitsblatt (siehe Mittwoch).
  Hinweis zu a) und b) : Zeige zuerst, dass m_rel / m_0 = 1 + W_kin / (m_0 c^2).
  Hinweis zu c): Benutze die Formel für die relativistische Masse und stelle sie um nach beta.
2. Bearbeite die Aufgabe 7 auf dem angegebenen Arbeitsblatt (siehe Mittwoch).
  Hinweis: Vergleiche die Masse eines Heliumkerns mit der Summe der Massen seiner Bestandteile. Diese Differenz bezeichnet man als Massendefekt.
3. Bearbeite die Aufgabe 8 a) auf dem angegebenen Arbeitsblatt (siehe Mittwoch).
4. Trage die Lösungen in dieses Formular ein.

Aufgaben für Mittwoch, den 29.04.2020
1. Zu den Aufgaben in WasSieSchonImmer.pdf gibt es Musterlösungen. Vergleiche mit deinen Lösungen und arbeite zusätzlich die übrigen Aufgabenlösungen durch, insbesondere die Aufgabe zur Energie der Sonnenstrahlung.
2. Zur Vorbereitung des morgigen Übergangs zur Quantenphysik ist der Text zum glühelektrischen Effekt zu lesen und zu verstehen.
3. Vervollständige dann den Lückentext zum glühelektrischen Effekt.

Aufgaben für Donnerstag, den 30.04.2020
1. Studiere im Buch auf den Seiten 48 und 49 den Abschnitt "1.3.1 Der lichtelektrische Effekt".
  Achtung: Es ist die Rede davon, dass Licht eine Frequenz bzw. eine Wellenlänge habe. Das soll hier einfach vorerst als Fakt hingenommen werden. Wir werden uns später darum kümmern, dies zu verstehen.
2. Studiere ebenso auf der Seite 50 im Buch den Abschnitt "1.3.2 Energiemessung bei Fotoelektronen". Wichtig sind die beiden Grundversuche, wobei zum Verständnis des Grundversuchs 2 der Abschnitt "Messung der maximalen kinetischen Energie" auf der nächsten Seite noch zur Kenntnis zu nehmen ist.
3. Die Tabelle 50.3 auf Seite 50 ist in ein Diagramm umzusetzen:
  Die Rechtsachse soll die Frequenz von 0 bis ca. 7 · 10¹⁴ darstellen (14 cm lang zeichnen).
  Die Hochachse stellt die Energien von 0 bis ca. 1,5 eV dar (15 cm lang zeichnen).
  Trage die 5 Wertepaare in dieses Diagramm ein und stelle fest, ob die 5 Punkte nach einem einfachen Zusammenhang angeordnet sind.

Aufgaben für Mittwoch, den 06.05.2020
1. Die Physik Albert Einsteins: Der Photoeffekt Diesen Film sollte man sich mal ansehen, um das Gelesene ein wenig besser zu verstehen. Keine Angst: Komplett kann man den Photoeffekt mit unseren bisherigen Kenntnissen noch nicht verstehen. Man kann aber vielleicht schon erahnen, welch große Bedeutung diesem Effekt in unserem Alltag und in der Geschichte der Physik zukommt.
2. Das Diagramm vom Donnerstag der vergangenen Woche (Tabelle 50.3 auf Seite 50) ergibt offensichtlich eine Gerade. Um auf die Gleichung einer Geraden mit der Gleichung y=mx+b zu kommen, sind die Steigung m und der Achsenabschnitt b zu bestimmen. Die Steigung bestimmt man mit einem Steigungsdreieck zu zwei Punkten P₁(x₁|y₁) und P₂(x₂|y₂) mit m = (y₂ - y₁)/(x₂ - x₁).
  
  Den Achsenabschnitt kann man berechnen oder aus der Graphik ablesen. Setze die Formel für die Steigung und die Geradengleichung um auf die Verhältnisse beim Photoeffekt, wo dem mathematischen x eine Frequenz f in Hz und dem mathematischen y eine Energie in eV entspricht. Bestimme ausführlich die Steigung m, den Achsenabschnitt und daraus letztlich die Gleichung der Geraden. Trage die Werte dann ein in dieses Formular.

Aufgaben für Donnerstag, den 07.05.2020
1. Studiere im Buch auf den Seiten 52 und 53 den Abschnitt 1.3.3: E = hf. Der Begriff "Wellenlänge" (geschrieben als λ und gesprochen als Lambda) und der Zusammenhang mit der Frequenz durch die Formel λ · f = c mit der Lichtgeschwindigkeit c soll hier nicht weiter problematisiert werden. Erläuterungen dazu folgen später.
2. Wiederhole im Zusammenhang den ganzen Abschnitt 1.3 ab Seite 48.
3. Bitte das Einschicken des Formulars von gestern nicht vergessen!