Die ersten 6 Semester (Bachelor) laufen etwa so ab (wobei es von Uni zu Uni vielleicht etwas varriieren kann):

Experimentalphysik (Vorlesung + Übung):

1. Klassische Mechanik

2. Elektrodynamik

3. Optik + Thermodynamik

4. Atomphysik, Molekülphysik

5. Festkörperphysik

6. Kernphysik, Elementarteilchenphysik

Theoretische Physik (Vorlesung + Übung):

1. Mathematische Einführung + klassische Mechanik

2. Klassische Mechanik (+ SRT)

3. Elektrodynamik (+SRT)

4. Quantenmechanik I

5. Quantenmechanik II

6. Statistische Physik

Dazu kommen noch Praktika (bei mir waren es drei), wo man selbst Versuche durchführen muss und die Auswertung machen muss (Protokoll).

Plus die Nebenfächer (Mathe, und z.B. Chemie/ Physikalische Chemie).

Im Master (ab 7. Semester) kommen dann Spezialisierungen/ Vertiefungen zu Themen, die auch die genannten Teilbereiche betreffen, oder die anspruchsvolleren Teilbereiche der Physik wie Allgemeine Relativitätstheorie oder Quantenfeldtheorie/QED, usw.

Und zu den Büchern die den Stoff enthalten (falls du dich vllt. schon in die ersten Themen reinlesen willst, oder eine Vorstellung davon hast was es da gibt):

Es soll gesagt sein, dass kein einzelnes Buch den gesamten Stoff umfasst. Zu den einzelnen Themen/ Teilbereichen der Physik gibt es immer extra Fachbücher. Die dicken Wälzer wie der Tipler/ Halliday/ Giancoli haben zwar nur "Physik" auf dem Titel stehen und haben auch Kapitel zu fast allen Themen, aber sie eignen sich erstens nur für die Experimentalphysik (theoretische Physik ist mathematisch ein ganz anderes Niveau, wie du schnell merken wirst...), und zweitens reicht der Stoff gerade bei den Kapiteln zur modernen Physik bei weitem nicht aus. Manche der hohen Themen werden, wenn überhaupt (dann meist nur der Vollständigkeit halber) nur auf 1-2 Seiten erwähnt, wobei man darüber ja selbst ganze Bücher schreiben könnte. Für die Theoretische Physik ist vor kurzem allerdings ein neues dickes Buch erschienen, dass zumindest den Bachelor-Stoff (Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik, Statstische Physik) in einem Werk enthält (der Bartelmann).

Also: Für die Experimentalphysik gibt es als einführende Lehrbücher für die ersten Semester z.B. den Tipler, den Halliday, den Giancoli (die auch für Nebenfächler geeignet sind) oder den Gerthsen. Die ersten drei genannten Bücher behandeln hauptsächlich die klassische Mechanik und Elektrodynamik, bei den anderen Themen könnte der Stoff im Buch schon nicht ausreichen. Für die Optik ist der Hecht ein klassisches Lehrbuch. Für die Atom+Molekülphysik ist der Haken/Wolf ganz gut. Für die Festkörperphysik z.B der Kittel oder das recht neue Buch von Gross/Marx.

Als umfassenderes Experimentalphysik-Lehrbuch gibt es in 4 Bänden den Demtröder oder noch umfassender den Bergmann/Schäfer (8 Bände), gerade beim letzten geht der Stoff aber deutlich über den Pflichtinhalt im Studium hinaus.

Zur Theoretischen Physik gibt es den Nolting (Lehrbuchreihe, 7 Bände) oder etwas kompakter den Fließbach (4 Bände für den Bachelor-Stoff). Als Gesamtwerk für den Bachelor gibt es wie gesagt seit kurzem den Bartelmann.

Gerade zur Quantenmechanik gibt es einige Alternativen bzw. extra-Lehrbücher, z.B. die Bücher von Messiah, Cohen-Tannoudji, Schwabl, Münster oder Griffiths.

Ein Klassiker der Theoretischen Physik ist die Lehrbuchreihe von Landau/Lifschitz.

Ansonsten seien noch (Klassiker...) die Feynman Lectures erwähnt.

Man könnte an dem Bild ja mal folgendes machen:

Ermittelt man bei diesem Bild grob das Verhältnis Höhe der Türme (gemessen vom Wasserspiegel des Sees) – Breite der Frontfassade kommt man auf ca. 1,7 : 1 (ich habe das Bild so gezoomt, dass die Höhe 17cm betrug, die Breite war dann 10cm).

Nun kann man sich im Web ein anderes Bild dieser Kirche suchen, das die Fassade schön zeigt, z.B. das hier:

http://www.kirchenbezirk-ravensburg.de/uploads/pics/FN-Schlosskirche_Homepage.jpg

Ermittelt man hier nun das Verhältnis Höhe der Türme vom Boden – Breite der Fassade kommt man auf ca. 2,04 : 1. Beträgt die Höhe der Türme nun 55m, ergibt das eine Breite von 55m/2,04=26,96m.

Allein das unterschiedliche Verhältnis Höhe zu Breite zeigt schon: ein Teil der Kirche fehlt wohl auf dem Bild. Die Breite ist auf beiden Bildern gleich. Die Sichtbare Höhe in dem gezeigten Bild beträgt demnach 1,7*26,96m=45,83m. Demnach sieht man – vom Wasser des Sees gemessen (!) nur knapp 46m der Kirche. Da die Türme allein schon 55m hoch sind, fehlen gut 9m der Kirche schon auf dem Bild.

Dazu kommt noch folgendes: Laut Google Earth liegt die Wasserfläche des Sees auf 396m. Die Lage der Kirche wird aber mit 409m angegeben, das heißt die Kirche liegt erst 13m über der Wasserfläche des Sees.

13m+9m=22m, so viel ist also bei diesem Foto schon unter den Horizont gerutscht! Das ist jetzt zwar nur eine grobe Überschlagsrechnung, zeigt aber schon, dass keinesfalls alles über der Wasserlinie sichtbar ist.

Die Formel um die es hier geht lautet (bei einem Erdradius von 6371km): d = 112,88 Wurzel(km) *Wurzel(h). (h in km). d ist die Entfernung bis zum Horizont, h die Höhe über dem Erdboden.Wie oetschai schon richtig geschrieben hat, ergibt dies bei h=2m (als angenommene Höhe über dem See beim Foto schießen) eine Entfernung bis zum Horizont von 5,05km. Ab dort beginnt der Erdboden unter den Horizont zu rutschen.

Ab diesem Punkt kann man die Formel auch umgekehrt verwenden: h ist die Höhe die ein Objekt noch haben muss, um bei der Entfernung d von dem Horizont-Punkt aus gerade noch sichtbar zu sein. Also bei einer Entfernung von d hinter dem Horizont-Punkt fällt der Boden h km unter den Horizont.

d beträgt hier also noch 21km-5km=16km. h ist demnach (16/112,88)^2km=0,0201km, also ca. 20 m. (was oetschai auch schon nannte).

Und das stimmt gut mit dem oben ermittelten Wert überein (ca. 20m fehlen auf dem Bild). Durch leicht andere Höhen über dem See als die 2m hier variieren die Werte entsprechend. Trotz der nicht genau bekannten Werte hier (Messungenauigkeiten, keine exakt bekannte Höhe der Aufnahme über dem See…) lässt sich das Bild mit der Formel hier problemlos erklären und gibt keinerlei Anlass, an der Kugelgestalt der Erde und der Erdkrümmung zu zweifeln.

Man sieht sogar ganz eindeutig (auch auf anderen Bildern vom Bodensee), dass die Ufer auf der anderen Seeseite ganz eindeutig unter den Horizont rutschen, wie erwartet.

Übrigens: Bei einer Sichthöhe von 10m über dem See sind es ca. 11,3km bis zum Horizont, bei 21km Gesamtdistanz rutscht der Boden nur noch 7,4m unter den Horizont. Da die Kirche schon höher über dem See liegt, wäre selbstverständlich da auch die ganze Kirche incl. Vorplatz sichtbar. Es muss nur einer ein Bild vom 3.Stock aus in Konstanz machen und hat schon locker die ganze Kirche in Friedrichshafen im Blick.

Es geht hier also um die Reaktion von Schwefelsäure (H2SO4) mit Natriumchlorid (NaCl).

1. Reaktionsgleichung aufstellen (Säure-Base-Reaktion)

H2SO4 + 2 NaCl -> Na2SO4 + 2 HCl

H2SO4 ist eine stärkere Säure als HCl, d.h. sie gibt eher ihre Protonen ab. D.h die Reaktion läuft so ab, wenn eine stärkere Säure auf ein Salz der schwächeren Säure trifft:

Stärkere Säure (hier H2SO4) plus Salz der schwächeren Säure (hier NaCl) reagiert zu Salz der stärkeren Säure (hier Na2SO4) plus schwächere Säure (hier HCl).

(So war es ja auch bei der anderen Frage mit dem Carbonat, da HCl eine stärkere Säure als H2CO3 ist.)

Du musst hier ja noch bedenken, dass das Sulfat-Anion zweifach negativ geladen ist, ein Natriumion nur einfach positiv bzw. dass die H2SO4 zwei Protonen abgibt, ein Cl (einfach negativ) aber nur eines Aufnehmen kann, daher kommt die 2 in der Reaktionsgleichung.

Du siehst hier, dass genausoviel mol HCl entstehen (Stoffmenge) wie vorher NaCl da war (vor beiden steht dieselbe Zahl, 2).

Wobei, und das meinte auch Christianwarweg in seiner Antwort: Hier kann man es direkt sehen:

Du hast eine gewisse Menge NaCl, du kennst die Stoffmenge (also die Anzahl an Teilchen).  Pro "Teilchen" NaCl ist ja ein Teilchen Cl enthalten. Die Teilchenanzahl/ Stoffmenge Cl ist also dieselbe wie die "Teilchenanzahl" NaCl.

Aus dem NaCl soll Chlorwasserstoff (HCl) freigesetzt werden. Durch die anderen Reaktionsparnter kommt kein weiteres Cl dazu. Ein Teilchen Chlorwasserstoff (HCl) enthält auch ein Teilchen Cl. Daher ist direkt klar, dass die Stoffmenge NaCl der vom entstandenen HCl entsprechen muss.

In x mol NaCl sind x mol Cl enthalten, es lassen sich daraus x mol HCl gewinnen.

2. 10g NaCl, über die Molare Masse die Stoffmenge ausrechnen, diese Stoffmenge ist eben auch die des entstandenen gasförmigen HCl.

3. Über die Stoffmenge das Gasvolumen ausrechnen. Bei Standardbedingungen (1 bar, 0°C) könnte man genauso wie bei der anderen Frage das Molvolumen 22,7L verwenden. Hier liegen aber keine Standardbedingungen vor, sondern 20°C (293,15 K) und 99800 Pa.

Also muss man es über die ideale Gasgleichung berechnen (dass wir ideales Gasverhalten annehmen können, kann man hier voraussetzen).

Sie lautet p*V = n*R*T; umgestellt nach V: V = n*R*T/p

R ist dabei die Gaskonstante (Wert nachschlagen).

Du kannst entweder für die gegebenen Werte für Temperatur und Druck das Molvolumen ausrechnen (dann für n=1mol einsetzen), dann weißt du "1mol entspricht soviel Liter bei diesem p und T" und mit diesem Wert ähnlich wie bei der anderen Aufgabe das Volumen mit der bekannten Stoffmenge ausrechnen.

Oder du setzt direkt die berechnete Stoffmenge mit den angegebenen Werten für Druck und Temperatur in die Gasgleichung ein und hast direkt das Volumen.

Kann etwas schneller sein als Lichtgeschwindigkeit?

Die Antwort ist ganz klar :Ja.

Es gibt verschiedene Effekte, bei denen "etwas" schneller als Licht sein kann.

Der entscheidene Punkt ist, dass dies trotzdem der Relativitätstheorie nicht widerspricht. Es ist ein weit verbreitetes Missverständnis, dass Einstein bzw. die Relativitätstheorie behauptet, "nichts" sei schneller als Licht.

Man muss eben genauer hinschauen, was die Relativitätstheorie denn nun wirklich sagt. Wenn diese Aussage doch so getroffen wurde, muss man schauen in welchem Zusammenhang – worauf bezieht sich das „nichts“ überhaupt? Und da könnte der Schreiber der Aussage von vornherein nur bestimmte Sachen gemeint haben, worauf die Aussage eben zutrifft, und an andere Dinge wie die Expansion des Raumes garnicht gedacht haben. Oder er beging schlicht und einfach einen Fehler.

Und die Aussagen der RT auf die es hier ankommt, lauten in Worten genauer:

-Man kann im Raum keine Masse auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Es geht um die Bewegung von Massen durch den Raum! Beschleunigt man sie immer weiter, steigt kurz vor c der Energiebedarf ins unermessliche. Eine Masse kann sich daher nur unterlichtschnell durch den Raum bewegen.

-Die Relativgeschwindigkeit zwischen zwei Inertialsystemen ist nie größer als c, wenn sich das eine Inertialsystem relativ zum anderen durch den Raum bewegt.

-Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Informations- übertragungs- geschwindigkeit im Universum/ durch den Raum. Und auch hier muss man aufpassen: „Information“ bedeutet hier nicht alles, was sich so mancher unter Information vorstellen vermag, sondern es ist ein präzise definierter Begriff. Der Satz gilt nur unter dem definierten Informationsbegriff, wie er in der RT hier verwendet wird.

Nichts da mit „nichts ist schneller als Licht“. Das ist nur ein extrem vereinfachter ungenauer Satz, der den Aussagen der RT bei näherer Betrachtung nicht gerecht wird. Und es gibt – das ist von vornherein klar! – allerhand Effekte bei denen man von „Überlichtgeschwindigkeit“ sprechen kann, die aber den Aussagen der RT nicht widersprechen.

Bewegt man nur eine Taschenpampe schnell hin und her, so kann sich der projizierte Lichtpunkt auf einer weit entfernten Wand überlichtschnell auf der Wand bewegen (wenn die Wand nur weit genug weg ist).

Auch die Phasengeschwindigkeit von Licht in brechenden Medien kann größer als c sein. Usw. Kein Widerspruch zur RT, dabei wird keine Information übertragen.

Das wusste man auch schon vor über 100 Jahren in den Zeiten der Anfänge der RT. Hier z.B. ein Artikel des Physikers Sommerfeld über ein Gespräch mit Einstein aus dem Jahre 1910 (Physikalische Zeitschrift, Vol. 11, 1910, S. 975):

Zitat:“Die Unmöglichkeit der Überlichtgeschwindigkeit bei Vorgangsgeschwindigkeiten ist von Einstein daraus geschlossen, wie er drastisch sagt, daß man mit der Überlichtgeschwindigkeit in die Vergangenheit telegraphieren könnte. Damit ist gemeint, nicht die Geschwindigkeit irgendeines Vorganges, sagen wir mal Signalgeschwindigkeit. Es gibt zweifellos mannigfache Vorgänge, die sich auch nach der Relativtheorie mit Überlichtgeschwindigkeit fortpflanzen dürfen. Bei anormal dispergierenden Körpern z. B. pflanzt sich die Phase des Lichtes fort mit einer Geschwindigkeit, die Überlichtgeschwindigkeit sein kann. Ein Widerspruch gegen das Relativitätsprinzip ist das gewiß nicht, denn mit einem ununterbrochenen periodischen Wellenzuge kann man kein Signal geben. Neulich hat mir Herr Einstein ein anderes einfaches Beispiel mitgeteilt, bei dem ebenfalls Überlichtgeschwindigkeit vorhanden ist, aber auch da handelt es sich nicht um eine “Signalgeschwindigkeit”. Denken Sie sich zwei Lineale, die unter einem sehr spitzen Winkel gegeneinander geneigt sind und bewegen Sie das eine etwa mit 1 cm Geschwindigkeit gegen das andere, so pflanzt sich der Schnittpunkt auf dem andern mit beliebig großer Geschwindigkeit fort.“Zitat Ende

Oder in der Quantenphysik bei verschränkten Teilchen. Hier wird auch keine Information im Sinne der RT hier übertragen.

Oder, die Expansion des Universums und die Geschwindigkeit, mit der sich weit entfernte Galaxien voneinander entfernen. In der Inflationsphase expandierte der Raum weit überlichtschnell, und auch heute entfernen sich aufgrund der Expansion des Raumes Galaxien ab einer gewissen Entfernung überlichtschnell von uns. Am Rand des beobachtbaren Universums, der ca. 45 Milliarden Lichtjahre entfernt liegt (obwohl es erst ca 13,7 Mrd. Jahre alt ist), entfernen sie sich mit über dreifacher Lichtgeschwindigkeit.

Das alles ist kein Widerspruch zur RT.

Die überlichtschnellen Bewegungen, die aber laut der Relativitätstheorie verboten sind, sind nach allem was wir wissen nicht möglich.

So bewegen sich auch Neutrinos eben nicht schneller als Licht durch den Raum. Die Messungen dazu, die in der Presse für viel Wirbel sorgten, stellten sich als fehlerhaft heraus (nur dazu hörte man dann in der Sensationspresse nicht mehr viel...).

Es geht also um die Reaktion von Calciumcarbonat (CaCO3) mit Salzsäure (HCl):

1.Reaktionsgleichung aufstellen (Säure-Base-Reaktion):

CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + H2CO3

Klar? Du musst ja bedenken, dass das Calciumion 2-fach positiv geladen ist, das Chloridion nur einfach negativ bzw., dass das Carbonat zwei Protonen aufnehmen kann.

Die entstandene Kohlensäure H2CO3 zerfällt sofort in H2O und CO2

Also insgesamt:

CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + H2O + CO2

Du siehst, es entsteht genausoviel mol CO2 wie vorher CaCO3 da war (Stoffmenge).

2. Du hast das Volumen an CO2, darüber kannst du die Stoffmenge ausrechnen.

1 mol eines (id.) Gases, nimmt bei 25°C und 1 bar Luftdruck ein Volumen von ca 24,8 L ein; bei 0°C und 1 bar 22,7 L.

Das molare Volumen ist abhängig von Temperatur und Luftdruck, nach IUPAC sind die Standardbedingungen 0°C und 1 bar.

3.Diese Stoffmenge ist auch die vom Calciumcarbonat, also damit über die Molare Masse die Masse des CaCO3 ausrechnen.

4.Das Verhältnnis berechnete CaCO3-Masse / 10g Probenmasse ausrechenn.

Hast du Probleme beim simplen Umformen von so Gleichungen?

Ekin = 1/2 * m * v^2    bzw.    1/2 * m *v^2 = Ekin

Du willst es nach m auflösen? Damit m auf einer Seite der Gleichung alleine steht, musst du eben das 1/2 und das v^2 auf dieser Seite loswerden. Du kannst etwas auf einer Seite der Gleichung einfach wegstreichen, wenn du die Gegenseite mit dem Kehrwert davon multiplizierst.

Also statt 1/2 auf der einen Seite, einfach 2 auf der anderen. Und statt v^2 auf der einen, eben 1/v^2 (oder: geteilt durch v^2) auf der anderen.

Macht also m = 2 * Ekin / v^2

[Oder, genauer: Die Gleichung (auf beiden Seiten) mit dem Kehrwert von 1/2 und v^2 multiplizieren. Dann hebt es sich ja auf einer Seite auf.

1/2 * m * v^2 * 2 * 1/v^2 = Ekin * 2 * 1/v^2

 m = 2 * Ekin / v^2  ]

Nach v^2 auflösen geht erstmal genauso: 1/2 und m auf der Seite, wo v^2 steht loswerden, indem du auf der Gegenseite eben mal 2 und mal 1/m hinschreibst:

v^2 = Ekin * 2 * 1/m

Und um das Quadrat loszuwerden eben die Wurzel ziehen:

v = Wurzel(2* Ekin /m) 

Bei Epot = m * g * h ist es dementsprechend:

m = Epot / (g * h)

g = Epot / (m * h)

h = Epot / (m * g)

Wird Epot und Ekin gleichgesetzt gilt:

Epot = Ekin

m * g * h = 1/2 * m * v^2

m steht identisch auf beiden Seiten, es kürzt sich also raus.

g * h = 1/2 * v^2 

Ergibt also:

g = v^2 / (2 * h)

h = v^2 / (2 * g)

v = Wurzel(2 * g * h)

Der Umrechnungsfaktor ist wie schon genannt 3,6.

Von m/s auf km/h sind es mal 3,6. Von km/h auf m/s geteilt durch 3,6.

Der Grund für diesen Zahlenwert kann man ganz einfach verstehen: Als Einheit für die Strecke haben wir ja einmal Meter, und dann Kilometer. Der Umrechnungsfaktor ist hier ja 1000, da 1000m=1km. Und bei der Zeit haben wir Sekunde und dann Stunde. Der Unterschied ist hier eben der Faktor 3600, da 3600s=1h (3600= 60 * 60 (60min mit je 60 s)).

Also einmal 1000, einmal 3600 - der Unterschied ist eben 3,6.

Und man kann es auch direkt durch sauberes Einsetzen berechnen:

1 km/h = 1 (1000m)/(3600s) = 1 (1/3,6) m/s =1/3,6 m/s

1m/s = 1 (1/1000 km)/(1/3600 h) = 3600/1000 km/h = 3,6 km/h

Die Frage macht so keinen Sinn, da die Einheit der zu berechnenden Größe sich automatisch aus den Einheiten der eingesetzten Größen ergibt.

Eine physikalische Größe besteht aus einem Zahlenwert plus einer Einheit. Berechnet man mit einer Formel eine physikalische Größe (wie hier den Druck) aus anderen Größen (hier Kraft und Fläche), so hat man für die einzusetzenden Größen eben den Zahlenwert plus die Einheit einzusetzen.

Und dann wird eben beides ausgerechnet: Die Zahlenwerte verrechnet man zum Ergebnis-Zahlenwert, die Einheiten verrechnet man zur Ergebnis-Einheit.

Man sollte nicht einfach die Einheiten der eingesetzten Größen ignorieren, nur den Ergebnis-Zahlenwert ausrechen und dann automatisch die Ergebnis-Einheit hintendranklatschen. Das wirklich nur, wenn man das System gut verstanden hat und wirklich weiß welche Ergebnis-Einheit bei den eingesetzten Einheiten rauskommt. Im Zweifelsfall immer die Einheit selbst ausrechnen/ nachprüfen!

Nun konkret zu der Formel:

Die SI-Einheit (Einheit im internationalen Einheitensystem) der Kraft ist Newton (N). 1 Newton ist dabei definiert als 1 kg m/s^2 (1 Kilogramm mal Meter geteilt durch Sekunde hoch zwei).

Die SI-Einheit der Länge ist m (Meter), die der Fläche ergibt sich direkt daraus als m^2 (Quadratmeter).

Berechne ich also den Druck nach p=F/A und setze die Kraft in Newton und die Fläche in m^2 ein, ergibt sich die Einheit des Druckes direkt daraus (Einheiten verrechnen!) zu N/m^2. Genau das ist definiert als 1 Pascal (quasi als Abkürzung, damit man nicht immer die recht komplizierte zusammengesetzte Einheit hinschreiben muss; dies ist auch schon bei Newton oder der Energieeinheit Joule der Fall, man könnte alle diese Einheiten nur zusammengesetzt aus Meter, Kilogramm und Sekunde angeben).

N/m^2 = (kg m/s^2)/m^2 = kg/(m s^2) = Pa

Setzt man F in Newton und A in m^2 ein, ist die Druckeinheit also Pascal. Setzt man es in anderen Einheiten ein, so z.B die Fläche in cm^2, beträge die Druckeinheit entsprechend N/cm^2. Das kann man noch leicht in ein Vielfaches von Pa umrechnen, da eben cm ein ganzzahliger Bruchteil von m ist:

N/cm^2 = N/(0,01m)^2 = 1/0,0001 N/m^2 = 10000 Pa

1 bar sind definiert als 10^5 Pa = 100000 Pa, entsprechend kann bar leicht in Pascal umgerechnet werden (und umgekehrt).

Verwendet man nicht die SI-Einheiten (bzw. ganzzahlige Vielfache/ Bruchteile davon) (prinzipiell ist ja jede Einheit erlaubt), gilt oft, dass man dann nicht die definierten "Abkürzungen" (wie Pa, N, J) (bzw. ganzzahlige Vielfache/ Bruchteile davon) als Ergebniseinheit hat, sondern den berechneten Term aus den Einzeleinheiten so stehen lässt - physikalisch richtig, aber halt unübersichtlich/ verwirrend und daher oft unerwünscht.

Das kann man nicht sagen da wenn man die Relatitvitätstheorie kann ist man nicht gut in der Astrophysik.

Astrophysik ist zwar weit mehr als nur die Grundlagen der Relativitätstheorie (RT); dennoch kann man die RT ohne die Mathematik garnicht verstehen. Man kann sich zwar populärwissenschaftlich etwas damit beschäftigen, von einem wirklichen Verständnis ist man aber noch weit weit entfernt.

Zudem muss man bei der RT auch unterscheiden zwischen der Speziellen Relativitätstheorie (SRT) und der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART).

Die SRT hat da noch den Vorteil, dass man bei ihr wirklich noch mit Schulmathematik auskommt. Die ART ist hingegen selbst für viele Physikstudenten zu schwer; man kann sogar heute noch ein Physikstudium abschließen, ohne die ART gelernt zu haben (höchstens Wahlfach in den höheren Semestern).

Und du willst mir allen Ernstes erzählen, dass du die RT schon verstehst und dich mit Gravity Probe B und dem geodätischen Effekt auseinandergesetzt hast?

Na, dann muss das ja ein Klacks für dich sein *:

http://iate.oac.uncor.edu/~manuel/libros/Modern%20Physics/General%20Relativity%20Theory/Gravitation%20and%20cosmology%20principles%20and%20applications%20of%20the%20general%20theory%20of%20relativity%20-%20Weinberg%20S..pdf

Wenn du schon Probleme mit einfachem Wurzelrechnen hast, kannst du noch nichtmal die SRT ansatzweise verstanden haben (Lorentz-Faktor…; und einfacheres als das gibt es in der RT wirklich nicht)).

Das soll jetzt aber kein Vorwurf gegen dich sein bzw. dich als dumm darstellen. Wenn du mit 15 Jahren immerhin schon etwas darüber weißt, bist du schon weiter als nahezu alle deine Altersgenossen.

Nur bilde dir bitte nicht ein, diese Themen schon zu beherrschen.

Wichtiger als populärwissenschaftliche Werke oder laienhafte Artikel in der Presse zur RT zu lesen (mehr kann es eh nicht sein) ist für dich erstmal, die grundlegende Mathematik in der Schule zu lernen. Wenn du später vielleicht mal Physiker werden willst, geht ohne die Mathematik garnichts.

Die 5- habe ich in der Arbeit über Wurzeln geschrieben... Ich habe noch nie so eine schlechte Note in Mathe geschrieben, deswegen habe ich nach Hilfe gefragt und ich denke es hat sich alles geklärt :), ich werde versuchen das Thema Wurzeln zu verstehen

Du hast Probleme bei dem Thema Wurzeln?

Den Begriff des Potenzierens kennst du?

a^b bedeutet, dass die "Zahl a" "b-mal" mit sich selbst multipliziert wird, ja?

10^2= 10 * 10

10^4= 10 * 10 * 10 * 10

4^3= 4 * 4 * 4

Klar?

Nun behandeln wir mal den Fall, bei der wir uns sozusagen auf eine Hochzahl festlegen, z.B. 2.

Also: a^2

Das bedeutet also, die Zahl a wird immer mit sich selbst multipliziert (a^2= a * a). Klar? Das kann man ja ausrechnen, und das Ergebnis nennen wir dann mal b.

a^2= a * a =b

Als konkretes Beispiel mal:

3^2= 3 * 3 =9

Klar? a ist hier 3 und b=9

Im "Normalfall" hat man eine Zahl a, nimmt diese dann "hoch zwei" und berechnet so das Ergebnis b. Das ist eben das "quadrieren" einer Zahl.

Nehmen wir aber nun mal an, das Ergebnis b kennt man schon, aber die Zahl a noch nicht. Man hat z.B. gegeben: b=4. Was ist dann a? Die Hochzahl ist immer noch auf 2 festgelegt.

Wir suchen also eine Zahl a, die mit sich selbst multipliziert ("quadriert") die Zahl 4 ergibt. Wir machen also gerade das Umgekehrte des quadrierens (des "hoch-2-nehmens"). Und das ist eben das Wurzelziehen.

Das Ergebnis ist hier ja ganz einfach zu berechnen, die gesuchte Zahl a ist 2, da 2^2= 2 * 2 =4

Das schreibt man dann so:

a^2= a * a =b

Wurzel(b)=a

Beispiel: 3^2 = 3 * 3 =9 und Wurzel(9)=3

Wenn allgemein gefragt ist: Wurzel(x)=?; dann musst du dir also folgende Frage stellen, um auf das Ergebnis zu kommen:

"Was" (welche Zahl) mit sich selbst multipliziert ("hoch zwei") ist jetzt dieses gegebene x?

z.B.: Wurzel(49)=?. "Was" hoch zwei ist jetzt 49? Und da musst du aus dem kleinen 1x1 wissen, es ist 7, da 7x7=49. Also Wurzel(49)=7.

Bisher haben wir uns immer auf die Hochzahl 2 festgelegt. Wenn man dieses "hoch-zwei-nehmen" umkehrt, nannten wir es "Wurzel", genaugenommen heißt es "Quadratwurzel".

Dieses Wurzelziehen können wir auch bei allerhand anderen Hochzahlen anwenden; bei der Hochzahl 3 nennt man es dann "dritte Wurzel", bei der Hochzahl 4 "vierte Wurzel", usw.. Allg: Die n-te Wurzel bei der Hochzahl n.

z.B.

3-te Wurzel(64)=4, da 4^3=4 * 4 * 4 =64

4-te Wurzel(81)=3, da 3^4=3 * 3 * 3 * 3=81

Oder hast du diese Grundlagen verstanden und es geht mehr um schnelles Rechnen mit Wurzeln? Da gibt es auch einfache Rechenregeln dazu... .

Einigt man sich beim Potenzieren auf eine gemeinsame Basiszahl bei variabler Hochzahl, und macht dann das Umgekehrte, nennt man das Logarithmus, das wird dir im Matheunterricht auch noch begegnen... .

In einem Physikbuch (Moderne Physik, Tipler) steht dazu zum beta-minus-Zerfall:

„Die Zerfallsenergie Q ist gleich der Massendifferenz zwischen Ausgangskern und Zerfallsprodukten, multipliziert mit c^2. Addieren wir die Massen von Z Elektronen sowohl zur Masse des Ausgangskerns als auch zu derjenigen der Zerfallsprodukte, so können wir Q unter Verwendung der Atommassen des Ausgangs- (MA) und des Tochteratoms (MT) schreiben:

Q/c^2 = MA-MT

Um dieses Ergebnis besser zu verstehen, überlegen wir, daß beim beta- - Zerfall ein Elektron der Masse me das Atom verlässt, welches damit zum Tochter-Ion mit Z Elektronen und der Kernladung Z+1 wird. Um die Masse des neutralen Tochteratoms zu erhalten, müssen wir die Masse me eines Elektrons addieren. Die Massenänderung insgesamt ist dann gerade die Massendifferenz zwischen dem Ausgangs- und dem Tochteratom.“ (unter Vernachlässigung der atomaren Bindungsenergie).

Wenn Q/c^2 eben größer als Null ist, ist der beta-minus-Zerfall erlaubt.

Atommassen:

MA= 3,016049 u (Tritium)

MT= 3,016029 u (Helium-3)

Q/c^2= 3,016049u - 3,016029u = 2*10^-5 u = 0,01863 MeV/c^2

Demnach ist der Zerfall erlaubt.