PhysikAufgaben transparent thin small

 

Berechne die Wellenlänge und die Energie der Radiowelle von Ö3 mit einer Frequenz von 89,2 MHz.

Lösung:

$$E=h\cdot f=5.9105\cdot10^-26 J$$

$$umformen: \lambda=\frac{c}{f}=3.36m$$

Du führst ein Experiment durch, bei dem du den Brechungsindex eines unbekannten Materials messen willst. Du misst einen Einfallswinkel α von 45° und einen Ausfallswinkel β von 30°. Das Experiment findet in Luft statt, daher kann n1=1 angenommen werden. Welche Brechzahl hat das unbekannte Material? Suche im Netz nach Stoffen, die dafür infrage kommen würden.

Lösung:

$$\frac{\sin{\alpha}}{\sin{\beta}}=n_2=1.4142, oder \frac{1}{2\cdot \sqrt{2}}$$

Du hast einen Splitring aus Eisen mit einem μ von 1.2566*10^-3 Vs/Am, einem ε von 8.8542*10^-12 As/Vm und folgenden Abmessungen hergestellt: a=5mm, b=2mm, h=1mm, d=1mm. Welche Resonanzfrequenz besitzt er? Hinweis: Da es nur ein Ring ist, ist die Windungszahl N=1. Gib eine Möglichkeit der Abmessungen an, um eine Resonanzfrequenz im sichbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums zu erreichen.

Lösung:

$$L=\mu\frac{b\cdot h}{4\cdot(a-b)}=5.236\cdot10^{-7}H$$

$$C=\epsilon\frac{b\cdot h}{d}=4.427\cdot10^{-14}F$$

$$f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\approx1.05GHz$$

Beispiel für etwa 600nm (blaues Licht):

$$a=50nm, b=10nm, h=10nm, d=10nm \rightarrow f=603.5THz$$

 

  • Wo, wenn überhaupt, muss man jedoch eine Grenze ziehen, wenn es um den wissenschaftlichen Fortschritt geht?
  • Überwiegen gesellschaftliche Vor- oder Nachteile wenn man Dinge unsichtbar machen kann?
  • Ist es moralisch vertretbar an Technologien zu forschen, die potentiell auch militärisch angewendet werden können?
  • Wer ist am Ende verantworktlich? Ist es die Forscherin, die die Grenzen der Physik auslotet? Sind es Politiker, die Geld für solche Forschungsarbeiten zur Verfügung stellen?
  • Soll jegliche Form der Forschung erlaubt sein? (Tierversuche, Stammzellenforschung, …)

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