TU Wien:Grundlagen der Physik VU (Bauer)/Prüfung 25.11.2011

1. Geben Sie die Hauptsätze der Thermodynamik an.

2. Ein Zug fährt mit einer Geschwindigkeit von v = 40km/h. Er wird durch eine Bremsung gleichmäßig verzögert und kommt nach s = 200m zum Stillstand.

Berechnen Sie die Bremszeit t und die Bremsverzögerung a. Stellen Sie die Bewegung im t-s, t-v und t-a Diagramm dar

3. Geben Sie die Differentialgleichung für den gedämpften harmonischen Oszillator an, erklären Sie die einzelnen Terme, geben Sie weiters den Lösungsansatz und die Lösung an. Zeichnen Sie außerdem die Oszillation als Funktion der Zeit auf.

4. In der nachstehenden Abbildung ist die Geschwindigkeit v eines Massenpunktes als Funktion der Zeit angegeben.

Bestimmen Sie den zeitabhängigen Weg und die zeitabhängige Beschleunigung des Massenpunktes als Funktion der Zeit und geben Sie Ihre Lösung auch graphisch an. (die Abbildung zeigt eine Funktion, die von t=0 bis t=10 steigt mit Steigung = 1 und dann von t=10 bis t=20 wieder mit Steigung = -1 auf Null sinkt)

5. Gegeben ist ein Plattenkondensator mit der Ladung Q = +/-...mikroC (ich kann mich an die genaue Größe nicht mehr erinnern) und der Spannung U = 10V zwischen den Platten.

Gesucht ist die Kapazität C des Kondensators, die Feldstärke E zwischen den Platten und die gespeicherte Energie (achten Sie auf korrekte Dimensionen der SI-Einheiten!). Was ist ein Dielektrikum und wie ändert sich die Kapazität im Vergleich zu Vakuum?

6. Wie lautet das Coulombsche Gesetz, welche Einheiten und Größen kommen darin vor? Was ist Influenz? Welche Einheit hat die elektrische Feldstärke E?

7. Abbildung eines Gegenstands über eine Sammellinse: Geben Sie die Linsengleichung an. Geben Sie die Bildkonstruktion für die Fälle der Gegenstand liegt innerhalb der Brennweite und außerhalb der Brennweite an.

8. Ein Laserstrahl (Wellenlänge 532nm) wird an einer DVD gebeugt und der Abstand der Beugungsmaxima 1.Ordnung vermessen. Wie groß ist der Spurabstand s der DVD? (Skizze war gegeben ohne konkrete Werte für 2a und D)

9. Erklären Sie den Dualismus Licht Materie (zB Elektron). Geben Sie außerdem experimentelle Beispiele an.

10. Eine Au-Platte wird elektrisch aufgeladen - Au hat eine Austrittsarbeit von Wa = ...eV. Wie groß ist die Grenzwellenlänge des Lichts mit der die Au-Platte noch entladen werden kann? (gegeben waren h, c und e)