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Polarisation

30 Aufgaben von AFB I bis III: die Verschiebung der Elektronenhülle beschreiben, Polarisation von Influenz abgrenzen und Alltagsbeispiele erklären.

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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

A1
Ein Atom in der Glasscheibe
AFB IIMixTrick

Bestimme die Ladung eines einzelnen Siliciumatoms in einer neutralen Glasscheibe, während ein positiv geladener Stab dicht davor gehalten wird. Das Atom hat 14 Protonen und 14 Elektronen.

Schiebe den Regler auf deine Schätzung — Pfeiltasten bewegen ihn feiner. Nach dem Prüfen siehst du den Trefferbereich.
−14 e14 e
Das Atom bleibt neutral: Q = (14 − 14) · e = 0. Bei der Polarisation verschiebt sich nur seine Elektronenhülle ein Stück zum Stab hin, es kommt kein Elektron dazu und keines geht weg. Falle: Die 14 Protonen oder die Ladung des Stabs haben mit der Ladung des Atoms hier nichts zu tun.
Verliert oder gewinnt das Atom beim Polarisieren Elektronen?
Zähle Protonen und Elektronen: 14 und 14. Die Hülle ist nur verschoben, also Q = 0.
A2
Salz und Pfeffer trennen
AFB IIMix

Erkläre Schritt für Schritt, wie man mit einem geriebenen Kunststofflöffel Pfeffer aus einer Mischung mit Salz herausholt.

Spiele den Rechenweg Schritt für Schritt durch: Was passiert als Nächstes? Nur die richtige Karte bringt dich weiter.
    Reiben lädt den Löffel negativ, die Körner werden polarisiert, ihre Oberseite wird schwach positiv und deshalb angezogen. Pfeffer springt zuerst, weil er leichter ist – nicht, weil nur er polarisiert würde. Typischer Fehler: annehmen, dass Elektronen vom Löffel in die Körner springen.
    Denke an zwei Unterkapitel: Was macht das Reiben mit dem Löffel, und was macht der geladene Löffel mit einem Isolator?
    Löffel negativ → Hüllen in den Körnern rücken nach unten → Oberseite schwach positiv → Anziehung; leichtere Körner heben zuerst ab.
    A3
    Wie stark wird angezogen?
    AFB III

    Ein geriebener Kunststoffstab wird über verschiedene Körper gehalten. Schätze die Anziehung für jede Zeile ein — ohne zu rechnen.

    Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = gar nicht, 2 = schwach, 3 = mittel, 4 = stark, 5 = sehr stark. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
    1 = gar nicht5 = sehr stark
    Der Stab wurde vorher entladen und wird über einen neutralen Papierschnipsel gehalten
    Der geladene Stab wird in zehnfacher Entfernung über einen neutralen Papierschnipsel gehalten
    Der geladene Stab wird dicht über einen neutralen Papierschnipsel gehalten
    Der geladene Stab wird dicht über ein gleich großes, neutrales Aluminiumplättchen gehalten
    Der geladene Stab wird dicht über einen Papierschnipsel gehalten, der zuvor entgegengesetzt geladen wurde
    Drei Dinge entscheiden: die Ladung des Stabes, der Abstand und was mit den Elektronen im Körper passieren kann. Im Leiter verschieben sich die freien Elektronen viel weiter als die gebundenen im Isolator, deshalb wirkt Influenz stärker als Polarisation. Am stärksten zieht es aber, wenn der andere Körper selbst entgegengesetzt geladen ist — dann muss gar nichts erst getrennt werden.