Spezielle Relativitätstheorie: Online-Quiz für Physik-Studenten

Question 1

Welches Phänomen beschreibt die Verlangsamung der Zeit für Objekte in Bewegung im Vergleich zu ruhenden Objekten?

Accepted Answer

Zeitdilatation

Answer

Längenkontraktion

Answer

Dopplereffekt

Answer

Blauverschiebung

Question 2

Wie verändert sich die Länge eines Objekts in Bewegungsrichtung im Vergleich zu seiner Länge in Ruhe?

Accepted Answer

Nimmt ab

Answer

Nimmt zu

Answer

Bleibt unverändert

Answer

Ist abhängig von der Geschwindigkeit

Question 3

Welches Prinzip besagt, dass die physikalischen Gesetze für alle Beobachter in gleichförmiger Bewegung dieselben sind?

Accepted Answer

Relativitätsprinzip

Answer

Äquivalenzprinzip

Answer

Dopplerprinzip

Answer

Trägheitsprinzip

Question 4

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Effekt der Zeitdilatation?

Accepted Answer

Eine bewegte Uhr geht langsamer als eine ruhende Uhr.

Answer

Eine bewegte Uhr geht schneller als eine ruhende Uhr.

Answer

Die Zeit vergeht für alle Beobachter gleich schnell.

Answer

Zeitdilatation tritt nur bei sehr hohen Geschwindigkeiten auf.

Question 5

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Zeitdilatation?

Accepted Answer

Δt' = Δt / √(1 - v²/c²)

Answer

Δt = Δt' * √(1 - v²/c²)

Answer

Δt' = Δt * √(1 + v²/c²)

Answer

Δt = Δt' / √(1 + v²/c²)

Question 6

Wie wird die Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum üblicherweise bezeichnet?

Accepted Answer

c

Answer

v

Answer

a

Answer

f

Question 7

Welche der folgenden Größen ist eine Invariante der speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Lichtgeschwindigkeit

Answer

Zeit

Answer

Länge

Answer

Masse

Question 8

Welche der folgenden Aussagen ist eine Konsequenz der Zeitdilatation?

Accepted Answer

Alle genannten Antworten

Answer

Das Zwillingsparadoxon

Answer

Die Verlangsamung chemischer Reaktionen

Answer

Die Verlängerung von Atomkernen

Question 9

Welche der folgenden Technologien nutzt die Zeitdilatation aus?

Accepted Answer

Alle genannten Antworten

Answer

GPS-Navigationssysteme

Answer

Teilchenbeschleuniger

Answer

Atomuhren

Question 10

Welche Aussage zur Zeitdilatation ist korrekt?

Accepted Answer

Für Beobachter in Bewegung vergeht die Zeit langsamer als für ruhende Beobachter.

Answer

Für Beobachter in Bewegung vergeht die Zeit schneller als für ruhende Beobachter.

Answer

Für alle Beobachter vergeht die Zeit gleich schnell.

Answer

Die Zeit ist unabhängig von der Bewegung des Beobachters.

Question 11

Was beschreibt die Längenkontraktion?

Accepted Answer

Die scheinbare Verkürzung eines Objekts in Bewegungsrichtung.

Answer

Die scheinbare Verlängerung eines Objekts in Bewegungsrichtung.

Answer

Die tatsächliche Verkürzung eines Objekts in Bewegungsrichtung.

Answer

Die tatsächliche Verlängerung eines Objekts in Bewegungsrichtung.

Question 12

Welche Formel beschreibt die Zeitdilatation?

Accepted Answer

t' = t / √(1 - v²/c²)

Answer

t' = t * √(1 - v²/c²)

Answer

t = t' / √(1 - v²/c²)

Answer

t = t' * √(1 - v²/c²)

Question 13

Welches Grundprinzip der speziellen Relativitätstheorie besagt, dass die Lichtgeschwindigkeit für alle Beobachter konstant ist?

Accepted Answer

Das Konstanzprinzip der Lichtgeschwindigkeit

Answer

Das Relativitätsprinzip

Answer

Das Äquivalenzprinzip

Answer

Das Machsche Prinzip

Question 14

Wer hat die spezielle Relativitätstheorie entwickelt?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie

Answer

Max Planck

Question 15

Welche der folgenden Größen ist eine Lorentz-Invariante?

Accepted Answer

Raum-Zeit-Intervall

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Masse

Answer

Energie

Question 16

Welche Aussage beschreibt das Zwillingsparadoxon?

Accepted Answer

Ein Zwilling, der in einem Raumschiff reist und zurückkehrt, ist jünger als sein Zwilling, der auf der Erde bleibt.

Answer

Ein Zwilling, der in einem Raumschiff reist und zurückkehrt, ist älter als sein Zwilling, der auf der Erde bleibt.

Answer

Für die Zwillinge vergeht die Zeit gleich schnell, unabhängig davon, wer reist.

Answer

Das Zwillingsparadoxon ist ein Beweis dafür, dass die Zeit nicht absolut ist.

Question 17

Welche Aussage zur speziellen Relativitätstheorie ist falsch?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Auswirkungen der Gravitation.

Answer

Sie gilt nur für Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit.

Answer

Sie gilt für alle Beobachter in beliebigen Bezugssystemen.

Answer

Sie vereinigt Raum und Zeit zu einer vierdimensionalen Raumzeit.

Question 18

Welche praktische Anwendung findet die spezielle Relativitätstheorie im Alltag? Erkläre, wie sie funktioniert.

Accepted Answer

GPS (Globale Positionierungssysteme)

Answer

Kernfusion

Answer

Photovoltaik

Answer

Elektromagnetismus

Question 19

Welche Aussage beschreibt die **Zeitdilatation** korrekt?

Accepted Answer

Für einen ruhenden Beobachter läuft die Zeit einer bewegten Uhr langsamer.

Answer

Für einen ruhenden Beobachter läuft die Zeit einer bewegten Uhr schneller.

Answer

Die Zeit vergeht für alle Beobachter gleich schnell.

Answer

Die Zeit ist unabhängig vom Beobachter.

Question 20

Was versteht man unter der **Längenkontraktion**?

Accepted Answer

Ein Objekt erscheint in Bewegungsrichtung verkürzt, wenn es sich relativ zu einem Beobachter bewegt.

Answer

Die Länge eines Objekts bleibt für alle Beobachter gleich, unabhängig von seiner Bewegung.

Answer

Ein Objekt erscheint in Bewegungsrichtung verlängert, wenn es sich relativ zu einem Beobachter bewegt.

Question 21

Welche Formel beschreibt die **Längenkontraktion**?

Accepted Answer

Δx' = Δx / γ

Answer

Δx = γ * Δx'

Answer

Δx = Δx' / γ

Answer

Δx' = γ / Δx

Question 22

Welche der folgenden Beobachtungen ist ein experimenteller Beweis für die **Längenkontraktion**?

Accepted Answer

Myonen, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, haben eine längere Lebensdauer.

Answer

Lichtgeschwindigkeit ist für alle Beobachter unterschiedlich.

Answer

Die Masse eines Objekts nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit ab.

Question 23

Nenne eine praktische Anwendung der **Speziellen Relativitätstheorie**.

Accepted Answer

GPS-Navigationssysteme

Answer

Erzeugung von Strom in Solarzellen

Answer

Betrieb von Elektromotoren

Answer

Radioaktive Datierung

Question 24

Wer hat die **Spezielle Relativitätstheorie** entwickelt?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie und Albert Einstein

Answer

Max Planck

Question 25

Was besagt das **Relativitätsprinzip**?

Accepted Answer

Die physikalischen Gesetze sind für alle Beobachter in Inertialsystemen gleich.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist für alle Beobachter unterschiedlich.

Answer

Die Masse eines Objekts ist unveränderlich.

Question 26

Welche Aussage ist eine Konsequenz der **Speziellen Relativitätstheorie**?

Accepted Answer

Masse und Energie sind äquivalent.

Answer

Die kinetische Energie eines Objekts ist linear proportional zu seiner Geschwindigkeit.

Answer

Die Zeit ist absolut.

Answer

Der Impuls eines Objekts ist umgekehrt proportional zu seiner Geschwindigkeit.

Question 27

Welche der folgenden Größen ist nach der **Speziellen Relativitätstheorie** invariant?

Accepted Answer

Raum-Zeit-Intervall

Answer

Impuls

Answer

Masse

Answer

Geschwindigkeit

Question 28

Was ist die Konsequenz der Längenkontraktion?

Accepted Answer

Objekte erscheinen in Bewegungsrichtung verkürzt.

Answer

Objekte erscheinen in Bewegungsrichtung verlängert.

Answer

Objekte bleiben in ihrer Länge unverändert.

Answer

Objekte rotieren langsamer.

Question 29

Welche der folgenden Größen ist nicht invariant unter Lorentz-Transformationen?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Energie

Answer

Masse

Answer

Raumzeitintervall

Question 30

Welche der folgenden Aussagen über das Relativitätsprinzip ist richtig?

Accepted Answer

Alle Beobachter in Inertialsystemen sind gleichberechtigt.

Answer

Es gibt einen absoluten Bezugsrahmen.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist für alle Beobachter unterschiedlich.

Question 31

Wer entwickelte die spezielle Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

James Maxwell

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie

Question 32

Wann wurde die spezielle Relativitätstheorie veröffentlicht?

Accepted Answer

1905

Answer

1900

Answer

1915

Question 33

Welche der folgenden Aussagen ist eine direkte Konsequenz der speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Zeitdilatation

Answer

Elektromagnetische Induktion

Answer

Gravitationskonstante

Answer

Coulomb-Kraft

Question 34

Was besagt die Längenkontraktion?

Accepted Answer

Objekte scheinen sich in Bewegungsrichtung zu verkürzen.

Answer

Objekte erscheinen sich in Bewegungsrichtung zu verlängern.

Answer

Die Länge von Objekten bleibt unabhängig von ihrer Bewegung konstant.

Answer

Die Längenkontraktion tritt nur für Objekte mit sehr hoher Geschwindigkeit auf.

Question 35

Wer stellte die Transformationen auf, die Koordinaten zwischen zwei Inertialsystemen transformieren?

Accepted Answer

Lorentz

Answer

Maxwell

Answer

Einstein

Answer

Newton

Question 36

Welches Experiment lieferte experimentelle Beweise für die spezielle Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Michelson-Morley-Experiment

Answer

Compton-Effekt

Answer

Doppelspaltexperiment

Answer

Stern-Gerlach-Experiment

Question 37

Was beschreibt der Begriff "Raumzeit"?

Accepted Answer

Die Verschmelzung von Raum und Zeit in einem einzigen Kontinuum.

Answer

Die Trennung von Raum und Zeit in zwei getrennte Einheiten.

Answer

Die Abhängigkeit von Raum und Zeit von der Geschwindigkeit des Beobachters.

Answer

Die Krümmung von Raum und Zeit durch Gravitation.

Question 38

Welche der folgenden Größen ist in allen Inertialsystemen konstant?

Accepted Answer

Lichtgeschwindigkeit c

Answer

Positionsvektor

Answer

Beschleunigung

Answer

Zeitintervall

Question 39

Gilt die spezielle Relativitätstheorie nur für Objekte mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Nein

Answer

Ja, für alle Objekte.

Answer

Nein, nur für Objekte mit sehr geringer Geschwindigkeit.

Answer

Ja, aber nur für massive Objekte.

Question 40

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Energie-Masse-Äquivalenz?

Accepted Answer

E = mc^2

Answer

F = ma

Answer

E = hv

Question 41

Hat die spezielle Relativitätstheorie praktische Anwendungen?

Accepted Answer

Ja, beispielsweise in GPS-Systemen.

Answer

Ja, aber nur in der Astronomie.

Answer

Nein, sie hat keine praktischen Anwendungen.

Answer

Ja, aber nur in der Teilchenphysik.

Question 42

Welche der folgenden Aussagen zur Zeitdilatation ist korrekt?

Accepted Answer

Bewegende Beobachter erleben die Zeit langsamer als ruhende Beobachter.

Answer

Bewegende Beobachter erleben die Zeit schneller als ruhende Beobachter.

Answer

Zeitdilatation betrifft nur Objekte mit extrem hohen Geschwindigkeiten.

Question 43

In welcher Weise hängt die Längenkontraktion von der Geschwindigkeit eines Objekts ab?

Accepted Answer

Die Längenkontraktion nimmt mit steigender Geschwindigkeit zu.

Answer

Die Längenkontraktion ist unabhängig von der Geschwindigkeit.

Answer

Die Längenkontraktion nimmt mit fallender Geschwindigkeit ab.

Question 44

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Beziehung zwischen Masse und Energie?

Accepted Answer

E = mc²

Answer

E = c²m

Answer

m = E²c

Answer

m = E/c²

Question 45

Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum?

Accepted Answer

299.792.458 m/s

Answer

250.000.000 m/s

Answer

300.000.000 m/s

Answer

186.282 m/s

Question 46

Welchem Wissenschaftler wird die Entwicklung der speziellen Relativitätstheorie zugeschrieben?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Max Planck

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie

Question 47

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die spezielle Relativitätstheorie?

Accepted Answer

GPS-Navigation

Answer

Haushaltsgeräte

Answer

Architektur

Answer

Automobilbau

Question 48

Was ist das Minkowski-Diagramm?

Accepted Answer

Eine grafische Darstellung der speziellen Relativitätstheorie, die Raum und Zeit als vierdimensionales Kontinuum darstellt.

Answer

Eine Gleichung, die die Zeitdilatation beschreibt.

Question 49

Welche der folgenden Konsequenzen ergibt sich aus der Zeitdilatation?

Accepted Answer

Uhren in Bewegung gehen langsamer als Uhren in Ruhe.

Answer

Uhren in Bewegung gehen gleich wie Uhren in Ruhe.

Answer

Uhren in Bewegung gehen im Vergleich zu Uhren in Ruhe rückwärts.

Answer

Uhren in Bewegung gehen schneller als Uhren in Ruhe.

Question 50

Was besagt die Längenkontraktion?

Accepted Answer

Die Länge eines Objekts verkürzt sich in Bewegungsrichtung.

Answer

Die Länge eines Objekts verlängert sich in Bewegungsrichtung.

Answer

Die Länge eines Objekts bleibt in Bewegungsrichtung gleich.

Question 51

Was ist der Lorentz-Faktor?

Accepted Answer

γ = 1 / √(1 - v²/c²)

Answer

γ = 1 / c²

Answer

γ = c²/v²

Answer

γ = v²/c²

Question 52

Welche der folgenden Aussagen über die Spezielle Relativitätstheorie ist zutreffend?

Accepted Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist für alle Beobachter gleich.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist für Beobachter in Bewegung unterschiedlich.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist für Beobachter in Ruhe unterschiedlich.

Question 53

Was ist das Relativitätsprinzip?

Accepted Answer

Die Naturgesetze sind für alle Beobachter in gleichförmiger Bewegung dieselben.

Answer

Die Naturgesetze sind für alle Beobachter in Ruhe dieselben.

Answer

Die Naturgesetze sind für alle Beobachter unterschiedlich.

Question 54

Welche der folgenden Anwendungen der Speziellen Relativitätstheorie ist korrekt?

Accepted Answer

GPS-Navigationsgeräte

Answer

Quantenmechanik

Answer

Klassische Mechanik

Answer

Elektrizitätslehre

Question 55

Wer gilt als Entwickler der Speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Max Planck

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie

Question 56

Wann wurde die Spezielle Relativitätstheorie erstmals veröffentlicht?

Accepted Answer

1905

Answer

1915

Answer

1900

Answer

1925

Question 57

Welche der folgenden Aussagen über die Lichtgeschwindigkeit in der speziellen Relativitätstheorie ist korrekt?

Accepted Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist für alle Beobachter gleich, unabhängig von deren eigener Geschwindigkeit.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit kann durch schnelle Raumschiffe überschritten werden.

Answer

Die Lichtgeschwindigkeit ist abhängig von der Geschwindigkeit des Beobachters, der sie misst.

Question 58

Welches der folgenden Prinzipien ist ein Kernstück der speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Die physikalischen Gesetze sind in allen Inertialsystemen gleich.

Answer

Der Raum ist absolut und unabhängig von der Bewegung.

Answer

Die Zeit ist absolut und unabhängig von der Bewegung.

Question 59

Zwei Ereignisse, die für einen Beobachter gleichzeitig stattfinden, sind:

Accepted Answer

Nicht notwendigerweise gleichzeitig für einen anderen Beobachter in einem anderen Bezugssystem.

Answer

Immer gleichzeitig für alle Beobachter, unabhängig von ihrer Bewegung.

Answer

Nur gleichzeitig, wenn die Beobachter sich relativ zueinander in Ruhe befinden.

Question 60

Welches Konzept beschreibt die Beziehung zwischen Masse und Energie gemäß der speziellen Relativitätstheorie?

Accepted Answer

Masse-Energie-Äquivalenz

Answer

Zeitdilatation

Answer

Lorentz-Transformation

Answer

Längenkontraktion

Question 61

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Masse-Energie-Äquivalenz?

Accepted Answer

E = mc²

Answer

p = mv (Impulserhaltung)

Answer

F = ma (Newtonsches Gesetz)

Answer

E = hv (Plancksches Wirkungsquantum)

Question 62

Welche der folgenden Größen bleibt in der speziellen Relativitätstheorie in allen Inertialsystemen konstant?

Accepted Answer

Die Lichtgeschwindigkeit

Answer

Die Zeit

Answer

Die Masse

Answer

Die Länge