Spezielle Relativitätstheorie: Online-Quiz für Klasse 12

Question 1

Welche der folgenden Aussagen beschreibt das Relativitätsprinzip zutreffend?

Accepted Answer

Die physikalischen Gesetze gelten in allen Inertialsystemen gleichermaßen.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist in allen Bezugssystemen konstant.

Answer

Alle bewegten Körper sind im Vergleich zu einem ruhenden Bezugssystem verkürzt.

Answer

Die Zeitdilatation tritt nur auf, wenn Objekte mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegt werden.

Question 2

Was geschieht mit der gemessenen Zeit für einen Beobachter, der sich relativ zu einem anderen Beobachter bewegt?

Accepted Answer

Sie verlangsamt sich für den sich bewegenden Beobachter.

Answer

Sie bleibt für beide Beobachter gleich.

Answer

Sie beschleunigt sich für den sich bewegenden Beobachter.

Answer

Sie kehrt sich für den sich bewegenden Beobachter um.

Question 3

Welche Größe bleibt bei einer Längenkontraktion unverändert?

Accepted Answer

Die Eigenlänge des Objekts

Answer

Die Bewegungslänge des Objekts

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit

Answer

Die Masse des Objekts

Question 4

In welchem Experiment wurde die Zeitdilatation experimentell nachgewiesen?

Accepted Answer

Hafele-Keating-Experiment

Answer

Michelson-Morley-Experiment

Answer

Hubble-Experiment

Answer

Franck-Hertz-Experiment

Question 5

Welche Auswirkungen hat die Spezielle Relativitätstheorie auf die Newtonsche Mechanik?

Accepted Answer

Sie ergänzt die Newtonsche Mechanik um relativistische Effekte.

Answer

Sie bestätigt die Newtonsche Mechanik vollständig.

Answer

Sie widerlegt die Newtonsche Mechanik vollständig.

Answer

Sie ersetzt die Newtonsche Mechanik vollständig.

Question 6

Welche Formel beschreibt die Längenkontraktion?

Accepted Answer

l' = l / √(1 - v²/c²)

Answer

l' = l * √(1 - v²/c²)

Answer

l' = c * l / √(1 - v²/c²)

Answer

l' = c * l * √(1 - v²/c²)

Question 7

Welche mathematischen Transformationen werden in der speziellen Relativitätstheorie verwendet, um die Koordinaten zwischen Inertialsystemen umzurechnen?

Accepted Answer

Lorentz-Transformationen

Answer

Galilei-Transformationen

Answer

Fourier-Transformationen

Answer

Laplace-Transformationen

Question 8

Welche Aussage zur Zeitdilatation ist richtig? Die Zeit vergeht für:

Accepted Answer

bewegte Objekte langsamer als für ruhende Objekte

Answer

bewegte Objekte schneller als für ruhende Objekte

Answer

bewegte und ruhende Objekte gleich schnell

Answer

nur bei sehr hohen Geschwindigkeiten langsamer

Question 9

Was beschreibt die Längenkontraktion?

Accepted Answer

Die Verkürzung eines Objekts in Bewegungsrichtung

Answer

Die Verlängerung eines Objekts in Bewegungsrichtung

Answer

Die Veränderung der Masse eines Objekts in Bewegungsrichtung

Answer

Die Änderung der Geschwindigkeit eines Objekts in Bewegungsrichtung

Question 10

Welche Gleichung beschreibt die Zeitdilatation?

Accepted Answer

t' = t * sqrt(1 - (v²/c²))

Answer

t' = t * v/c

Answer

t' = t - v/c

Answer

t' = t + v/c

Question 11

Was ist die Lorentz-Transformation?

Accepted Answer

Eine Transformation zwischen Inertialsystemen, die Zeitdilatation und Längenkontraktion berücksichtigt.

Answer

Eine Transformation zwischen nicht-inertialsystemen, die Zentrifugalkraft einbezieht.

Answer

Eine Transformation zwischen beschleunigten Systemen, die Beschleunigung berücksichtigt.

Answer

Eine Transformation zwischen rotierenden Systemen, die Corioliskraft einbezieht.

Question 12

Was ist die Bedeutung des Faktors Gamma (γ) in der Speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Er ist ein Maß für die Zeitdilatation und Längenkontraktion.

Answer

Er ist ein Maß für die Lichtgeschwindigkeit.

Answer

Er ist ein Maß für die Masse eines Objekts.

Answer

Er ist ein Maß für die Beschleunigung eines Objekts.

Question 13

Was ist die Grenzgeschwindigkeit in der Speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Die Lichtgeschwindigkeit

Answer

Die Schallgeschwindigkeit

Answer

Die Geschwindigkeit der Erde

Answer

Die Geschwindigkeit des Windes

Question 14

Welcher Physiker entwickelte die Spezielle Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Max Planck

Answer

Werner Heisenberg

Question 15

Welche Formel drückt die Äquivalenz von Masse und Energie aus?

Accepted Answer

E = mc²

Answer

E = mc³

Answer

m = E/c²

Answer

c² = E/m

Question 16

Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt die Zeitdilatation?

Accepted Answer

Die Zeit vergeht für sich bewegende Objekte langsamer als für ruhende Objekte.

Answer

Die Zeit vergeht für sich bewegende Objekte schneller als für ruhende Objekte.

Answer

Die Zeit vergeht für alle Objekte mit derselben Geschwindigkeit, unabhängig von ihrer Bewegung.

Answer

Die Zeit vergeht für Objekte mit hoher Geschwindigkeit schneller als für Objekte mit niedriger Geschwindigkeit.

Question 17

Wie lautet die Aussage des Relativitätsprinzips?

Accepted Answer

Die Gesetze der Physik sind für alle Beobachter in gleichförmiger Bewegung dieselben.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist für alle Beobachter gleich, unabhängig von ihrer Bewegung.

Answer

Die Masse eines Objekts ist relativ zu seinem Bezugsrahmen.

Answer

Die Länge eines Objekts ist relativ zu seiner Geschwindigkeit.

Question 18

Welche der folgenden Formeln beschreibt die Zeitdilatation?

Accepted Answer

Δt = Δt₀ / √(1 - v²/c²)

Answer

Δt = Δt₀ * √(1 + v²/c²)

Answer

Δt = Δt₀ * √(1 - v²/c²)

Answer

Δt = Δt₀ / √(1 + v²/c²)

Question 19

Welche Bedeutung hat der Faktor γ in relativistischen Formeln?

Accepted Answer

Er berücksichtigt sowohl die Zeitdilatation als auch die Längenkontraktion.

Answer

Er berücksichtigt die Zeitdilatation.

Answer

Er berücksichtigt die Längenkontraktion.

Answer

Er berücksichtigt die Energie eines Objekts.

Question 20

Was versteht man unter einem Inertialsystem?

Accepted Answer

Ein Bezugssystem, in dem sich ein Objekt mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.

Answer

Ein Bezugssystem, in dem sich ein Objekt mit beschleunigter Geschwindigkeit bewegt.

Answer

Ein Bezugssystem, in dem keine Gravitationskräfte wirken.

Answer

Ein Bezugssystem, das zum Erdmittelpunkt zeigt.

Question 21

Was geschieht mit einer Uhr in einem sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Bezugssystem?

Accepted Answer

Sie läuft langsamer als eine ruhende Uhr.

Answer

Sie läuft schneller als eine ruhende Uhr.

Answer

Sie bleibt stehen.

Answer

Ihre Geschwindigkeit verändert sich.

Question 22

Welche Aussage über die spezielle Relativitätstheorie ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Sie gilt nur für hohe Geschwindigkeiten.

Answer

Sie ist eine Erweiterung der klassischen Mechanik.

Answer

Sie hat Auswirkungen auf die GPS-Navigation.

Answer

Sie wurde von Albert Einstein entwickelt.

Question 23

Welches Gedankenexperiment veranschaulichte Einsteins Vorstellung von der Relativität der Gleichzeitigkeit?

Accepted Answer

Das Zwillingsparadoxon

Answer

Das Michelson-Morley-Experiment

Answer

Das Doppelspaltexperiment

Answer

Das Rutherford-Experiment

Question 24

Welche Gleichung beschreibt die Äquivalenz von Masse und Energie?

Accepted Answer

E = mc²

Answer

m = E/c²

Answer

E = mv²

Answer

m = v/E

Question 25

Wie wirkt sich die spezielle Relativitätstheorie auf die klassische Mechanik aus?

Accepted Answer

Sie erweitert sie für hohe Geschwindigkeiten.

Answer

Sie ersetzt sie vollständig.

Answer

Sie widerlegt sie vollständig.

Answer

Sie hat keine Auswirkungen darauf.

Question 26

Welche Aussage zur Zeitdilatation ist korrekt?

Accepted Answer

Bewegte Uhren laufen langsamer als ruhende Uhren.

Answer

Die Zeit vergeht für alle mit der gleichen Geschwindigkeit.

Answer

Bewegte Uhren laufen schneller als ruhende Uhren.

Answer

Die Zeitdilatation ist nur bei sehr hohen Geschwindigkeiten messbar.

Question 27

Welche Aussage über die relativistische Masse ist korrekt?

Accepted Answer

Masse nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit zu.

Answer

Masse ist eine unveränderliche Größe.

Answer

Masse nimmt mit zunehmender Länge ab.

Answer

Masse nimmt mit zunehmender Zeit ab.

Question 28

Welche Aussage ist eine Konsequenz aus dem Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Raum und Zeit sind relativ.

Answer

Raum und Zeit sind absolut.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist nur im Vakuum konstant.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist für alle Beobachter unterschiedlich.

Question 29

Wer wird als Begründer der Speziellen Relativitätstheorie angesehen?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie

Answer

Max Planck

Question 30

Welche Größe bleibt in der Speziellen Relativitätstheorie konstant?

Accepted Answer

Die Lichtgeschwindigkeit

Answer

Die Masse

Answer

Die Länge

Answer

Die Zeit

Question 31

Welche der folgenden Aussagen zur Zeitdilatation ist korrekt?

Accepted Answer

Bewegte Uhren gehen langsamer als ruhende Uhren.

Answer

Ruhende Uhren gehen langsamer als bewegte Uhren.

Answer

Die Zeitdilatation tritt nur für Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit auf.

Answer

Die Zeitdilatation ist ein Effekt, der nur im Vakuum auftritt.

Question 32

Wie verändert sich die Länge eines Objekts in Bewegungsrichtung aus Sicht eines Beobachters, der sich relativ zu diesem Objekt bewegt?

Accepted Answer

Sie wird kürzer.

Answer

Sie bleibt gleich.

Answer

Sie wird länger.

Answer

Sie ändert sich nur, wenn das Objekt beschleunigt.

Question 33

Welche der folgenden Formeln entspricht Albert Einsteins Äquivalenz von Masse und Energie?

Accepted Answer

E = mc²

Answer

F = ma

Answer

v = λf

Answer

I = U/R

Question 34

Welche der folgenden Aussagen zur Kausalität in der Speziellen Relativitätstheorie ist korrekt?

Accepted Answer

Ursachen und Wirkungen können nicht durch eine Lichtgeschwindigkeit übertroffen werden.

Answer

Ursachen können ihren Wirkungen vorausgehen.

Answer

Ursachen und Wirkungen sind immer gleichzeitig.

Answer

Ursachen müssen ihren Wirkungen vorausgehen.

Question 35

Wie nennt man die Hypothese, auf der die Spezielle Relativitätstheorie aufbaut?

Accepted Answer

Prinzip der Relativität

Answer

Prinzip der Äquivalenz

Answer

Prinzip der Konstanz

Answer

Prinzip der Unveränderlichkeit

Question 36

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf der Speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

GPS-Navigation

Answer

Kernkraftwerke

Answer

Elektromotoren

Answer

Transistoren

Question 37

Welche der folgenden Aussagen fasst die Zeitdilatation in der speziellen Relativitätstheorie treffend zusammen?

Accepted Answer

Für bewegte Objekte vergeht die Zeit langsamer

Answer

Für bewegte Objekte vergeht die Zeit schneller

Answer

Für ruhende Objekte vergeht die Zeit langsamer

Answer

Die Zeit vergeht für bewegte und ruhende Objekte mit gleicher Geschwindigkeit

Question 38

Welche Formel beschreibt die Zeitdilatation in der speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Δt' = Δt / √(1 - (v/c)²)

Answer

Δt' = √(1 - (v/c)²) * Δt

Answer

Δt' = Δt * v / c

Answer

Δt' = Δt / (c - v)

Question 39

Bei welchen Geschwindigkeiten ist die Zeitdilatation am stärksten ausgeprägt?

Accepted Answer

Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit

Answer

Geringe Geschwindigkeiten

Answer

Sehr hohe Geschwindigkeiten, die die Lichtgeschwindigkeit überschreiten

Answer

Mittlere Geschwindigkeiten

Question 40

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Längenkontraktion in der speziellen Relativitätstheorie korrekt?

Accepted Answer

Objekte werden in Bewegungsrichtung kürzer

Answer

Objekte werden in Bewegungsrichtung länger

Answer

Objekte werden senkrecht zur Bewegungsrichtung kürzer

Answer

Die Länge von Objekten bleibt unverändert

Question 41

Welche Formel beschreibt die Längenkontraktion in der speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Δx' = Δx / √(1 - (v/c)²)

Answer

Δx' = √(1 - (v/c)²) * Δx

Answer

Δx' = Δx * v / c

Answer

Δx' = Δx / (c - v)

Question 42

Welche Größe bleibt in der speziellen Relativitätstheorie unverändert?

Accepted Answer

Raumzeit-Intervall

Answer

Zeit

Answer

Länge

Answer

Geschwindigkeit

Question 43

Wer gilt als Begründer der speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Max Planck

Answer

Marie Curie

Question 44

Welche der folgenden Aussagen beschreibt einen Effekt der Speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Zeitdilatation

Answer

Gravitation

Answer

Elektromagnetische Induktion

Answer

Radioaktivität

Question 45

Nenne die Formel für die Berechnung der Zeitdilatation.

Accepted Answer

t' = t · √(1 - (v²/c²))

Answer

t' = t · (v/c)

Answer

t' = t · (c/v)

Answer

t' = t + (v/c)

Question 46

Was geschieht mit der Länge eines Objekts gemäß der Längenkontraktion?

Accepted Answer

Es erscheint in Bewegungsrichtung kürzer

Answer

Es erscheint in Bewegungsrichtung länger

Answer

Es erscheint in Querrichtung kürzer

Answer

Es erscheint in Querrichtung länger

Question 47

Welche der folgenden Aussagen über die Lichtgeschwindigkeit c ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist für alle Beobachter gleich

Answer

Sie ist abhängig von der Geschwindigkeit der Lichtquelle

Answer

Sie ist abhängig von der Geschwindigkeit des Beobachters

Answer

Sie ist abhängig von der Wellenlänge des Lichts

Question 48

Wie verändert sich die Masse eines Objekts bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Sie nimmt zu

Answer

Sie nimmt ab

Answer

Sie bleibt konstant

Answer

Sie wird negativ

Question 49

Welche Einheiten verwendet die Spezielle Relativitätstheorie zur Messung von Zeit und Raum?

Accepted Answer

Meter und Sekunden

Answer

Newton und Joule

Answer

Ampere und Volt

Answer

Candela und Mol

Question 50

Welche wissenschaftliche Beobachtung war ein wesentlicher Faktor bei der Entwicklung der Speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Das Michelson-Morley-Experiment

Answer

Die Maxwellschen Gleichungen

Answer

Die Newtonsche Mechanik

Answer

Die Quantenmechanik

Question 51

Was versteht man unter der Längenkontraktion?

Accepted Answer

Die Verkürzung eines Objekts in Bewegungsrichtung für einen bewegten Beobachter

Answer

Die Ausdehnung eines Objekts senkrecht zur Bewegungsrichtung für einen bewegten Beobachter

Answer

Die Zeitdilatation für einen bewegten Beobachter

Answer

Die Beschleunigung eines Objekts aufgrund seiner Bewegung

Question 52

Welche Geschwindigkeit stellt die Grenzgeschwindigkeit in der Speziellen Relativitätstheorie dar?

Accepted Answer

Lichtgeschwindigkeit

Answer

Schallgeschwindigkeit

Answer

Erdbeschleunigung

Answer

Plancksche Konstante

Question 53

Was ist die Lorentz-Transformation?

Accepted Answer

Eine mathematische Transformation, die die Koordinaten eines Objekts von einem Bezugssystem in ein anderes transformiert

Answer

Eine physikalische Theorie, die die Bewegung von Objekten nahe Lichtgeschwindigkeit beschreibt

Answer

Ein Experiment, das die Gültigkeit der Speziellen Relativitätstheorie bestätigt

Answer

Ein Teilchenbeschleuniger, der zur Untersuchung der Speziellen Relativitätstheorie verwendet wird

Question 54

Wer hat die Spezielle Relativitätstheorie entwickelt?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Max Planck

Answer

Werner Heisenberg

Question 55

Wie verändert sich die Länge eines Objekts für einen Beobachter, der sich relativ zu dem Objekt bewegt?

Accepted Answer

Sie nimmt ab.

Answer

Sie nimmt zu.

Answer

Sie bleibt unverändert.

Answer

Sie wird unendlich.

Question 56

Welche Größe bleibt nach der speziellen Relativitätstheorie in allen Bezugssystemen konstant?

Accepted Answer

Geschwindigkeit des Lichts

Answer

Zeit

Answer

Länge

Answer

Masse

Question 57

Welche Aussage beschreibt die zentrale Aussage der speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Raum und Zeit sind relativ zur Bewegung des Beobachters.

Answer

Raum und Zeit sind absolut.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist abhängig von der Bewegung des Lichtsenders.

Answer

Die Masse eines Objekts ist konstant.

Question 58

Welche Anwendung basiert auf der speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

GPS-Navigationssysteme

Answer

Kernreaktoren

Answer

Laserdrucker

Answer

Mikrowellenherde

Question 59

Worin besteht das Postulat der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist für alle Beobachter unabhängig von ihrer Bewegung gleich.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist abhängig von der Bewegung des Beobachters.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist nur in einem absoluten Bezugssystem konstant.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist abhängig von der Bewegung des Lichtsenders.

Question 60

Welche der folgenden Größen wird durch die spezielle Relativitätstheorie nicht beeinflusst?

Accepted Answer

Elektrische Ladung

Answer

Zeit

Answer

Länge

Answer

Masse

Question 61

Wer hat die spezielle Relativitätstheorie entwickelt?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie

Answer

Stephen Hawking

Question 62

Welche Aussage zur Zeitdilatation ist korrekt?

Accepted Answer

Bewegte Uhren gehen langsamer für einen ruhenden Beobachter.

Answer

Bewegte Uhren gehen schneller für einen ruhenden Beobachter.

Answer

Die Zeitdilatation tritt nur bei sehr hohen Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit auf.

Answer

Die Zeitdilatation ist abhängig von der Masse des Objekts.

Question 63

Was versteht man unter der Längenkontraktion?

Accepted Answer

Die Verkürzung von Objekten in Bewegungsrichtung für einen ruhenden Beobachter.

Answer

Die Verlängerung von Objekten in Bewegungsrichtung für einen ruhenden Beobachter.

Answer

Die Änderung der Masse von Objekten in Bewegungsrichtung.

Answer

Die Beschleunigung von Objekten in Bewegungsrichtung.

Question 64

Welche der folgenden Größen ist nach der Speziellen Relativitätstheorie nicht relativ?

Accepted Answer

Masse

Answer

Raum

Answer

Zeit

Answer

Geschwindigkeit