Methoden der Physik

Question 1

Was ist das Ziel der Physik?

Answer 1

Zentrales Ziel der Physik ist es, der Natur ihre Gesetzmäßigkeiten zu entlocken.

Question 2

Nenne und erkläre die Methoden der Physik

Answer 2

• Beobachtung
• Experiment (Isolierte Betrachtung eines Phänomens/ Wiederholbarkeit)
• Hypothese ( Theoretische Vermutung aufgrund experimenteller Tatsachen oder dem Zusammenhang bestehender Erkenntnisse)
• Modell (Vereinfachte Beschreibung eines physikalischen Zusammenhangs, oft ohne genaueres Verständnis der „wahren Ursachen“/Vielfach stellt sich ein Modell nicht als allgemeingültig heraus –es ist somit oft unvollständig (wenn nicht falsch!)/Aber im Rahmen bestimmter Grundbedingungen ist die Korrektheit näherungsweise gegeben)
• Theorie ( eine Menge von Hypothesen, Modellen und Aussagen die sich in einem Gebiet zu einer umfassenden Erklärung eines Phänomens ergänzen/ Eine Theorie kann nie endgültig bewiesen werden)

Question 3

Welche Arten von Messfehlern gibt es?

Answer 3

1. Systematischer Fehler:
   - Experimentator macht “etwas falsch” (100m lauf zu kurz)
   - lässt sich beheben
2. Zufälliger/Statistischer Fehler:
   - Ungerichtete Messausschläge ohne Systemfehler
   - Schwankungen sind statistisch, lassen sich nicht beheben oder kontrollieren (z.B. Genauigkeit eines Messgeräts/Schwankung der letzten Stelle)

Question 4

Wie werden Messfehler angegeben?

Answer 4

1. Absoluter Fehler:
   - Fehler wird in der Einheit des Messwertes angegeben (z.B. Laufstrecke s= 50,01 m, absoluter Fehler s= 0,03m)
   - Das Ergebnis wird als s= (50,01 +/- 0,03)m angegeben
2. Relativer Fehler:
   - Fehler wird bezogen auf den Messwert angegeben, üblicherweise in %
   - Beispiel Laufstrecke: s= (50,01 +/- 0,03)m relativer Fehler beträgt s=0,03/50,01 = 0,06%
   - Ergebnis kann angegeben werden als s= 50,01m +/- 0,06%

Question 5

Was ist eine physikalische Größe?

Answer 5

• Ein allgemeiner Begriff für eine bestimmbare Eigenschaft eines physikalischen Objekts.
• Entweder eine physikalische Grundgröße oder eine abgeleitete Größe

Question 6

Was sind physikalische Grundgrößen?

Answer 6

Beschreiben die grundlegenden Eigenschaften eines physikalische Objekts.

Question 7

Was ist eine abgeleitete Größe?

Answer 7

Lässt sich durch physikalische Grundgrößen ausdrücken (z.B. Geschwindigkeit oder Kraft)

Question 8

Was ist eine Naturkonstante?

Answer 8

Eine unveränderliche physikalische Größe, sie verändern ihren Wert nicht (z.B. Lichtgeschwindigkeit im Vakuum)