Fragen 11
Vorgeschlagen von Kwiiz.ch

Ein Einblick in die moderne Physik

Gymnasium 3. Physik GYM PH 1

Ein Physik-Kwiiz (Sekundarstufe II) zur modernen Physik: Relativitätstheorie (Zeitdilatation, E = mc², Grenzgeschwindigkeit), Quantenphysik (Tunneleffekt, grundlegender Zufall, Welle-Teilchen-Dualismus) und Radioaktivität (Zerfall, Halbwertszeit). Ein Eintauchen in die verblüffendsten Ideen des letzten Jahrhunderts – die Zeit, die langsamer vergeht, das fast leere Atom, Einsteins «überraschender» Nobelpreis – mit zwei Rechnungen auf Maturitätsniveau.

Lernziel · Gymnasiallehrplan

GYM PH 1 — Grundlagenfach: Physik.

Vorschau der Fragen

1Zu welchem grossen Gebiet der modernen Physik gehört jede Idee?

Kategorien:

RelativitätstheorieQuantenphysikRadioaktivität

Zu ordnende Begriffe:

Die heisenbergsche UnschärferelationDie Strahlung, die Uran aussendetEin Element wandelt sich in ein anderes umMassen krümmen die RaumzeitRaum und Zeit bilden eine EinheitTunneleffekt: eine Barriere durchqueren
2Ein Zwilling, der mit fast Lichtgeschwindigkeit durchs All reist, kommt jünger zurück als sein Bruder, der auf der Erde geblieben ist.
RichtigFalsch
3Was bedeutet Einsteins berühmte Gleichung E = mc²?
Masse und Energie sind zwei Formen derselben Sache, ineinander umwandelbarDie Energie eines Objekts wächst mit dem Quadrat seiner GeschwindigkeitDie Masse eines Objekts bleibt immer erhalten, wenn es sich bewegtDer Faktor c² dient dazu, Energie direkt in Geschwindigkeit umzurechnen
4Welche Energie (in J) würde die vollständige Umwandlung einer Masse von 1×10⁻⁹ kg (ein Mikrogramm) freisetzen? (c = 3×10⁸ m/s)

Zahl als Antwort eingeben.

5In einem genügend starken Teilchenbeschleuniger kann ein Proton schliesslich die Lichtgeschwindigkeit erreichen.
RichtigFalsch
6Wenn der Kern eines Atoms so gross wäre wie eine Murmel in der Mitte eines grossen Stadions: Wo befänden sich die Elektronen?
Dicht gedrängt in einer Schicht rund um die MurmelWeit weg von der Murmel, bis hinauf auf die TribünenAn der Murmel klebend, auf kaum ein paar SitzreihenDicht und gleichmässig im ganzen Stadion verteilt
7Eine radioaktive Probe hat eine Aktivität von 800 Becquerel. Wie gross ist ihre Aktivität (in Bq) nach 3 Halbwertszeiten?

Zahl als Antwort eingeben.

8Ordne jedem Begriff der modernen Physik zu, was ihn kennzeichnet.

Paarweise zuordnen:

LängenkontraktionRadioaktivitätWelle-Teilchen-DualismusAntimaterie
ein instabiler Kern sendet Teilchen ausein sehr schnelles Objekt wirkt verkürztjedes Teilchen hat einen GegenzwillingLicht: mal Welle, mal Körnchen
9Warum müssen GPS-Satelliten Einsteins Relativitätstheorie berücksichtigen, um genau zu sein?
Ihr Tempo erzeugt einen Doppler-Effekt, der die Signale von selbst korrigiertWeil das Magnetfeld der Erde den Takt ihrer Uhren verlangsamtSonst gehen ihre Uhren falsch und das GPS driftet mehrere km pro Tag abWeil die Höhe die Reichweite ihrer Funkantennen erhöht
10Man kann den genauen Moment, in dem ein bestimmtes radioaktives Atom zerfällt, unmöglich vorhersagen: Er ist grundsätzlich unvorhersehbar.
RichtigFalsch
11Für welche Entdeckung erhielt Albert Einstein 1921 den Nobelpreis für Physik?
Für seine spezielle und danach allgemeine RelativitätstheorieFür seine Mitwirkung an der Entwicklung der AtombombeFür die Entdeckung des Elektrons im Innern des AtomsFür den Photoeffekt (Licht aus Körnchen)

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