Kannst du einen grundlegenden Physik-Test bestehen?

Von: Torrance Grey
Image: Yuichiro Chino/ Moment/gettyimages

Über dieses Quiz

Physik: Manche Wissenschaftler nennen sie "die Grundlagenwissenschaft", weil sie jeder anderen Wissenschaft zugrunde liegt. Meinst du, dass sich Atome und Moleküle nur für den Chemieunterricht eignen? Denk noch einmal darüber nach: so wie sich die Atome bewegen und die subatomaren Teilchen, aus denen sie bestehen, ist ein Fachbereich der Physik. Dachtest du, dass schwarze Löcher nur in der Astronomie untersucht werden? Das ist nicht der Fall - es gibt einen ganzen Fachbereich der Physik, der sich mit der Materie, der Energie und den Bewegungen der Himmelskörper beschäftigt. Bei den Naturwissenschaften konkurriert die Mathematik eher mit der Physik als Voraussetzung für das Verständnis aller anderen Bereiche. Und, ja - Mathematik gilt als Wissenschaft!

Für dieses Quiz werden wir uns nicht an den sexy (aber fast unverständlichen) Bereich der Quantenphysik heranwagen. Keine Sorge, du brauchst nicht zu wissen, was die Wissenschaftler bei CERN machen, oder was ein Higgs-Boson wirklich ist. Wir werden dich nur fragen, was dir in der Realschule oder auf dem Gymnasium zu schaffen gemacht hat. Wir werden über die Physik sprechen, die Flugzeuge in der Luft hält und aus Baseball ein spannendes Spiel macht. Und es wird ein paar Fragen zu den berühmtesten Physikern aller Zeiten geben (ein Typ namens Albert könnte dabei auftauchen).

Bist du bereit? Es bedarf keines Bleistifts - nur eine Leidenschaft für diese schönste aller Wissenschaften!

Welcher der folgenden Zustände ist KEIN Zustand der Materie?

Typischerweise sagt man, dass Materie Feststoff, Flüssigkeit oder Gas sein kann. Plasma ist jedoch ein sehr seltener vierter Zustand, der in der Regel unter Laborbedingungen erzeugt werden muss.

Welcher dieser Bereiche wird am unwahrscheinlichsten im Physikunterricht vorkommen?

In gewissem Maße ist jede andere Wissenschaft von den Gesetzen der Physik abhängig. Deshalb wird sie auch manchmal als "Grundlagenforschung" bezeichnet. Aber der Krebszyklus (auch Citratzyklus), der beschreibt, wie Stickstoff vom Boden der Erde in die Atmosphäre gelangt und wieder zurück, wird in der Regel im Biologieunterricht gelehrt.

Wie viele Grundgesetze der Physik hat Newton formuliert?

Newtonsche Gesetze werden auch als die Gesetze der Bewegung bezeichnet. Sie erklären Energie, Trägheit und Entropie.

Newtons Erstes Gesetz besagt, dass ein ruhendes Objekte im Ruhezustand bleibt, es sei denn, es passiert was?

Newtons erstes Gesetz wird als das Konzept der Trägheit zusammengefasst. Vollständig heißt es: "Ein bewegtes Objekt bleibt in Bewegung und ein Gegenstand im Ruhestadium, es sei denn, eine äußere Kraft wirkt auf sie ein." "Äußere Kräfte" sind typischerweise bewegliche Objekte (ein Fuß, der einen Ball tritt), Luftdruck (Wind) oder Schwerkraft.

Newtons Zweites Gesetz besagt, dass Kraft gleich Masse mal _____ ist.

Dies ist eines der verständlichsten physikalischen Konzepte, die es gibt. Bevor man zuschlägt, holt man mit der Faust aus, da sich die Masse der Faust nicht ändert. Um also einen kräftigeren Schlag ausführen zu können, muss man die Geschwindigkeit erhöhen - und das erreicht man am besten, wenn man mehr Schwung hat.

Wie viele Gesetze der Thermodynamik gibt es?

Die Gesetze der Thermodynamik werden nummeriert von 0 bis 3 und nicht von 1 bis 4. Warum? Weil das Gesetz "Null" erst nach "eins bis drei" hinzugefügt wurde, aber so grundlegend war, dass die damaligen Autoritäten der Physik entschieden, dass es zuerst kommen sollte.

Eine völlige Abwesenheit von Materie wird als ______ bezeichnet.

Wenn wir sagen, eine völlige Abwesenheit von Materie, meinen eigentlich die Abwesenheit von Luft, die schließlich auch Materie ist. Sie bewegt sich und sie übt auf Meereshöhe einen Druck von etwa 14 psi aus. Das im Weltraum herrschende Vakuum ist besser als jedes auf der Erde existierende Vakuum.

Wahr oder falsch: Geschwindigkeit und Beschleunigung haben die gleiche Bedeutung.

Beschleunigung ist die Änderungsrate der Geschwindigkeit. Macht das "Geschwindigkeit" gleichbedeutend mit "Schnelligkeit"? Im Alltag ja, aber nicht in der Physik. Die Physik beschreibt "Schnelligkeit" als Geschwindigkeit in eine bekannte Richtung. Wenn die Richtung unbekannt ist, hat das Objekt nur "Geschwindigkeit".

Welches dieser Dinge wurde nach Isaac Newton benannt?

Newton ist auch der Namensgeber eines frühen Apple-Computers und eines Mathematik-Instituts in Cambridge. Aber wir haben eine Vorliebe für das Newtonsche Teleskop, ein preiswertes Instrument mit einem langen Körper, bei dem ein Spiegel anstatt ein Objektiv zum Vergrößern von Bildern verwendet wird.

Wie viel wiegt ein "Newton" im Standardmaß?

Ein Newton sind 102 Gramm oder etwa 1/4 Pfund. Warum ist dieses Gewicht so besonders, dass es nach Sir Isaac Newton benannt wurde? Ein Newton ist gleich der Kraft, die einem Körper der Masse 1 kg die Beschleunigung 1 m/s² erteilt. (1 m/s² = 1 Meter pro Sekunde-Quadrat)

Ist Licht sichtbar?

Physiker sprechen zwar von "sichtbarem Licht", aber sie beziehen sich auf die Tatsache, dass wir die Objekte sehen können, die das Licht beleuchtet, nicht das Licht selbst. Sie verwenden den Begriff "sichtbares Licht", weil Licht größerem Sinne elektromagnetische Strahlung ist. Es gibt Spektren davon, die für den Menschen völlig unsichtbar sind - aber sie beeinflussen nicht, was wir sehen können. Hoffentlich ist das nun nicht verwirrend.

Was schirmt ein faradayscher Käfig ab?

Diese Art von Käfig wurde nach dem Physiker Michael Faraday benannt. Aufzüge dienen als faradaysche Käfige, aber das eher unabsichtlich, was auch erklärt, warum dein Handy selten im Aufzug funktioniert.

Welche dieser Farben hat die kürzeste Wellenlänge?

Rot hat die längste Wellenlänge, violett die kürzeste. Die Wellenlängen dazwischen in Reihenfolge sind orange, gelb, grün, blau und indigo.

Der Bereich der Physik, der sich mit den Eigenschaften des Lichts beschäftigt, nennt sich ______.

Die Optik (von altgriechisch optikós 'zum Sehen gehörend') wird auch Lehre vom Licht genannt. Schließlich ist alles, das mit dem Sehen zu tun hat, eine Funktion des Lichts und im Wesentlichen untersucht die Optik das Verhalten von Licht, einschließlich der Erzeugung von Farbe.

Der Bernoulli-Effekt ist der Schlüssel zu welcher modernen Technologie?

Der Bernoulli-Effekt hat damit zu tun, wie schnell Luftmoleküle über ein Tragfläche strömen - eine Oberfläche, die oben gekrümmt ist und dadurch oben eine größere Fläche hat als unten. Die langsamere Bewegung der Luft unter dem Profil erzeugt Aufwärtsdruck. Auf diese Weise ermöglichen Flügel das Fliegen. So einfach ist das!

Was misst das Ohm?

Widerstand ist genau das, was das Wort schon sagt: eine Maßeinheit dafür, wie stark der elektrische Strom von einem mehr oder weniger gut leitenden Bauteil oder Kabel behindert wird. Das Gegenteil ist die Leitfähigkeit, also die Leichtigkeit, mit welcher der Strom fließt.

Welcher dieser Begriffe stammt ebenfalls aus dem Bereich der Elektrizität?

Volt ist eine Maßeinheit für elektrische Spannung. Ampere ist eine Einheit des elektrischen Stroms, wobei Joule und Coulomb ein anderes Thema sind. Strom ist ein komplexes Thema, obwohl wir ihn täglich nutzen. Wenn du wirklich verstehen möchtest wie Elektrizität funktioniert, solltest du vielleicht einen Elektrotechnikkurs belegen, anstatt einen Physikkurs.

Null Grad auf der ________ Skala wird als absoluter Nullpunkt bezeichnet.

Vielleicht hast du in der Schule gelernt, dass dies die niedrigste Temperatur ist, die Materie haben kann, aber das ist nicht ganz richtig. Beim absoluten Nullpunkt behält die Materie immer noch die quantenmechanische Nullpunktenergie bei. Was wir gerne näher erklären würden, wenn wir Ahnung davon hätten. Haben wir aber nicht.

Was ist das Gegenteil von Fliehkraft?

Wenn du eine Salatschleuder hast, bist du mit der Zentrifugalkraft vertraut - das Schleudern bewirkt, dass Wasser nach außen fliegt. Die Zentripetalkraft ist das Gegenteil, wobei sich die Materie zum Drehpunkt hin bewegt.

Die Gravitationskraft eines Körpers ist proportional zu ______.

Es ist eine der ersten Sachen, die Studenten der Astronomie oder Physik lernen: dass sich die Planeten wegen ihrer großen Masse um die Sonne drehen. Hier ist der Clou: Physiker wissen, dass dies ein universelles Gesetz ist, aber sie wissen immer noch nicht, warum Masse Gravitation verursacht.

Auf der Erde beträgt die Gravitationsbeschleunigung 9,8 _____ pro Sekunde-Quadrat.

9,8 Meter pro Sekunde-Quadrat ist die Geschwindigkeit, mit der Objekte auf die Erde fallen, bis sie durch Auftreffen auf ein anderes Objekt (wie die Erde) gestoppt werden oder eine absolute Geschwindigkeit erreichen, die je nach Eigenschaft des Objekts variiert.

Die Höhe einer Welle über ihrer Normal-/Mittelposition ist ihre _______.

Wenn man sich Schallwellen auf einem Computerbildschirm ansieht (oder auf einem Bildschirm in einem Science-Fiction Film mit diversen anderen wissenschaftlichen Requisiten), ist die Amplitude die Spitze der Kurve. Bei der periodischen Wechselspannung nennt man es auch Scheitelwert.

Eine Änderung der Lichtgeschwindigkeit und -richtung wird ______ genannt.

Lichtbrechung kann man sehr gut bei einem "Regenbogenmacher" beobachten, ein Kristall, der so gefertigt wurde, dass er einen kleinen Regenbogen erzeugt, wenn Licht auf ihn trifft. Aber das ist auch die einzige brauchbare Requisite für den Physikunterricht, die man in einem New Age Laden finden kann.

Die Physik von Körpern und Phänomenen jenseits des Planeten Erde wird ______ genannt.

Lass dich nicht verwirren: "Astronomie" ist das umfassende Studium des Himmels. Aber wenn man sich speziell mit den Bewegungen und den Kräften von Sternen, Planeten und dergleichen beschäftigt, dann nennt man das Astrophysik.

Die Energiemenge, die benötigt wird, um 0,47 Liter Wasser um ein Grad Fahrenheit zu erhitzen, wird als ________ bezeichnet.

Die Verwendung von Fahrenheit hätte dir einen Hinweis geben sollen, da die Briten, wie die Amerikaner, hartnäckig am Fahrenheit-Maßsystem festhalten. Vielleicht ist das der Grund, warum das "British thermal unit" im Vergleich zu Joule selten verwendet wird.

Eine optische Linse kann konkav, _______ oder planar sein.

Wenn es um optische Linsen geht, kommen dir "konkav" (gehöhlt) und "konvex" (gewölbt) vielleicht bekannt vor, weniger bekannt ist "planar" (eben). Eine konkave Linse ist von den Außenkanten nach innen gebogen; eine konvexe nach außen (drehe als visuelles Beispiel einfach einen Löffel ein paar mal herum).

Die Aufwärtskraft, die Wasser auf Objekte ausübt, heißt ________.

Jeder Physikstudent hat schon von der Geschichte von Archimedes gehört, der mit Hilfe des Auftriebs feststellen konnte, ob eine Krone aus reinem Gold oder aus minderwertigen Metallen bestand. Technisch gesehen ging es bei Archimedes' Offenbarung eher um Verdrängung, aber das ist ein Konzept, das eng mit dem Auftrieb verbunden ist. Sowohl Gold als auch Silber sind zu schwer, um durch Auftrieb nach oben gehalten zu werden, aber die Wasserverdrängung ist jeweils unterschiedlich - so hatte Archimedes einen Ausgangswert, mit dem er messen konnte, wie viel Wasser die Krone verdrängen sollte.

Die Änderung der Tonhöhe einer Krankenwagensirene, wenn der Krankenwagen in Bewegung ist, wird als ______ Effekt bezeichnet.

Eine Sirene ertönt höher in der Tonhöhe, wenn das Einsatzfahrzeug sich dir nähert und wird tiefer, wenn es sich entfernt. Ähnliches geschieht mit Licht aus bewegten Quellen, da sich das Farbspektrum auf und ab bewegt. Daher kommt auch das witzige T-Shirt mit der Aufschrift "Der Doppler Effekt", es ist vorne blau und hinten rot.

_______ Gesetz besagt, "Der Druck eines Gases, multipliziert mit seinem Volumen, ist eine Konstante."

Dieses Konzept ist leichter zu verstehen, als es auf den ersten Blick erscheint. Wenn man Luft in einem geschlossenen Behälter hält und den Behälter so zusammendrückt, dass der Innenraum kleiner wird, muss der Luftdruck proportional ansteigen. Deshalb kann bei zu hohem Druck der Deckel des Behälters wegfliegen.

Wahr oder falsch: Nur Eisen ist ferromagnetisch.

Ferromagnetismus bezieht sich natürlich auf Eisen. Aber auch andere Materialien wie Nickel und Kobalt sind ferromagnetisch. "Ferromagnetismus" ist einfach der Begriff für den Magnetismus von Metallen, der im Vergleich zu anderen elektromagnetischen Phänomenen leicht zu beobachten ist.

Bring diese berühmten Physiker in die richtige chronologische Reihenfolge:

Wahrscheinlich sind die ersten und letzten Physiker auf dieser Liste die bekanntesten. Aber auch James Clerk Maxwell und Michael Faraday haben viel erreicht.

Was ist in der Kernphysik das Gegenteil von Fusion?

Kernspaltung ist im Wesentlichen die Spaltung des Atoms. Versuch das aber lieber nicht zu Hause.

Ein hypothetischer Prozess, bei dem Kernreaktionen bei Raumtemperatur stattfinden können, heißt _____________.

Als zwei glaubwürdige Elektrochemiker behaupteten, dies erreicht zu haben, gab es einen Aufruhr in der Welt der Wissenschaft. Aber die Ergebnisse konnten nicht reproduziert werden und die wissenschaftliche Gemeinschaft ist sich einig, dass dies nicht möglich ist. Was bedauerlich ist, denn die Energie, die die kalte Fusion der Welt liefern könnte, wäre immens.

Ist "Steifheit" ein Bereich der Physik?

Obwohl es sehr ominös klingt, ist "Steifheit" in der Tat ein Begriff aus der Physik. Es beschreibt die Fähigkeit eines Materials, Formänderungen durch eine äußere Kraft zu widerstehen, was im Ingenieurswesen sehr wichtig ist.

Die Fähigkeit eines Stoffes, nach seiner Verformung wieder zu seiner Form zurückzukehren, wird ______ genannt.

Dies ist ein weiteres physikalisches Konzept, das für die Technik wichtig ist. Nicht alle Konzepte in der Physik haben diese realen Anwendungen.

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