30 Aufgaben von AFB I bis III: Kräfte einordnen und vergleichen, Abstoßung und Protonenpaare berechnen, Diagramme deuten und begründen, warum große Kerne mehr Neutronen brauchen.
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A1
Die Auswertung der Mitschülerin
AFB IIIMix
Überprüfe die Auswertung einer Mitschülerin. Drei Zeilen sind fehlerhaft: Markiere sie und trage die richtige Zahl bzw. das richtige Wort ein.
Klicke jede fehlerhafte Zeile an und trage im aufklappenden Feld die Korrektur ein. Geprüft werden Auswahl und Korrektur.
Korrektur:
Korrektur:
Korrektur:
Bei doppeltem Abstand wird die Abstoßung viermal (2²) kleiner. Neutronen = A − Z = 40 − 20 = 20. Bei Nachbar-Abstand ist die Kernkraft stärker als die Abstoßung, sonst gäbe es keine Kerne.
Rechne die Zahlenzeilen nach und denke an das Verhältnis der beiden Kräfte auf kleinem Abstand.
Abstoßung ~ 1/r²: Verdoppelter Abstand heißt 2² = 4. Neutronen = 40 − 20 = 20. Die Kernkraft muss die Abstoßung auf Nachbar-Abstand schlagen.
A2
Kreuztabelle der Grundkräfte
AFB II
Setze in jeder Zeile überall dort ein Kreuz, wo die Eigenschaft für diese Kraft zutrifft.
Es können mehrere Kreuze pro Zeile sein — es kann aber auch eine Zeile ganz leer bleiben. Enter setzt und löscht.
Kraft
unbegrenzte Reichweite
wirkt auch auf ungeladene Teilchen
kann abstoßen
spielt im Atomkern eine Rolle
Gravitationskraft
elektromagnetische Kraft
schwache Kraft
starke Kernkraft
Die Gravitation wirkt auf alles, was Masse hat — also auch auf Neutronen — aber im Kern ist sie 38 Zehnerpotenzen zu schwach, um irgendetwas zu bewirken. Abstoßen kann nur die elektromagnetische Kraft; alle anderen ziehen nur an bzw. wandeln um.
„Unbegrenzte Reichweite“ haben genau zwei Kräfte. „Kann abstoßen“ nur eine.
Im Kern zählen drei Kräfte: Kernkraft (hält zusammen), elektromagnetische Kraft (stößt Protonen ab), schwache Kraft (Beta-Zerfall). Die Gravitation ist im Kern bedeutungslos.
A3
Klick in den Kern
AFB II
Im Bild sind vier Nukleonen-Paare markiert. Klicke jeweils das Paar an, nach dem gefragt wird.
Vier Fragen nacheinander. Mit der Tastatur: Tab zum Paar, Enter auswählen.
A: Nachbarn und beide geladen → beides. C: zwei Neutronen → keine Ladung, nur Kernkraft. D: zwei Protonen quer durch den Kern → zu weit für die Kernkraft, die Abstoßung wirkt trotzdem. B: Proton–Neutron als Nachbarn → Kernkraft ja, Abstoßung nein. (Bei B hat ein Teilchen keine Ladung, bei C sogar beide.)
Zwei Fragen pro Paar: Sind sie Nachbarn? Sind beide geladen?
Kernkraft nur bei Nachbarn. Abstoßung nur, wenn beide Teilchen Protonen sind — egal wie weit auseinander.
