Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (c)

299 792 458 m/s — seit 2019 ein exakt festgelegter Wert. In Schulbüchern oft als 3·10⁸ m/s gerundet.

Welches Symbol hat die Lichtgeschwindigkeit?

c (vom lateinischen celeritas = Schnelligkeit).

e ≈ 1,602 · 10⁻¹⁹ C. Die Ladung eines Protons; das Elektron trägt die Ladung -e. Seit 2019 exakt definiert.

Fallbeschleunigung an der Erdoberfläche (g)

g ≈ 9,81 m/s². In der Schule oft auf 10 m/s² gerundet. Variiert leicht je nach Breitengrad und Höhe.

In welchem Jahr wurden die SI-Einheiten auf Naturkonstanten umdefiniert?

Am 20. Mai 2019 trat die Revision des Internationalen Einheitensystems in Kraft. Sieben Basis-Einheiten sind seither über sieben festgelegte Konstanten definiert.

Welche vier Naturkonstanten sind seit 2019 die Basis der SI-Einheiten?

Lichtgeschwindigkeit c, Plancksches Wirkungsquantum h, Elementarladung e und Boltzmann-Konstante k_B. Zusammen mit drei weiteren festen Werten definieren sie das gesamte SI-System.

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Physik — Naturkonstanten

30 Karten zu den wichtigsten Naturkonstanten und Schul-Zahlenwerten (Sek 1 + Sek 2). Lichtgeschwindigkeit c, Plancksches Wirkungsquantum h, Elementarladung e, Avogadro-Konstante N_A, Boltzmann-Konstante k_B, Gravitationskonstante G, Fallbeschleunigung g, Wasser-Eigenschaften (Schmelz-/Siedepunkt, Dichte), Schallgeschwindigkeit, Erdradius und -masse, Astronomische Einheit, Lichtjahr, π und e. Werte-Stand nach SI-Reform 2019.

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Die Karten

Alle 30 Karten dieses Decks.

Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (c)

299 792 458 m/s — seit 2019 ein exakt festgelegter Wert. In Schulbüchern oft als 3·10⁸ m/s gerundet.
Welches Symbol hat die Lichtgeschwindigkeit?

c (vom lateinischen celeritas = Schnelligkeit).
Plancksches Wirkungsquantum (h)

h ≈ 6,626 · 10⁻³⁴ Js. Seit 2019 mit exakt 6,626 070 15 · 10⁻³⁴ J·s definiert. Grundkonstante der Quantenphysik.
Elementarladung (e)

e ≈ 1,602 · 10⁻¹⁹ C. Die Ladung eines Protons; das Elektron trägt die Ladung -e. Seit 2019 exakt definiert.
Avogadro-Konstante (N_A)

N_A ≈ 6,022 · 10²³ mol⁻¹. Anzahl Teilchen in einem Mol. Seit 2019 exakt 6,022 140 76 · 10²³ mol⁻¹.
Boltzmann-Konstante (k_B)

k_B ≈ 1,381 · 10⁻²³ J/K. Verbindet Temperatur und Energie auf molekularer Ebene. Seit 2019 exakt definiert.
Gravitationskonstante (G)

G ≈ 6,674 · 10⁻¹¹ m³·kg⁻¹·s⁻². Universelle Konstante des Newtonschen Gravitationsgesetzes. Wird gemessen, nicht definiert.
Fallbeschleunigung an der Erdoberfläche (g)

g ≈ 9,81 m/s². In der Schule oft auf 10 m/s² gerundet. Variiert leicht je nach Breitengrad und Höhe.
In welchem Jahr wurden die SI-Einheiten auf Naturkonstanten umdefiniert?

Am 20. Mai 2019 trat die Revision des Internationalen Einheitensystems in Kraft. Sieben Basis-Einheiten sind seither über sieben festgelegte Konstanten definiert.
Welche vier Naturkonstanten sind seit 2019 die Basis der SI-Einheiten?

Lichtgeschwindigkeit c, Plancksches Wirkungsquantum h, Elementarladung e und Boltzmann-Konstante k_B. Zusammen mit drei weiteren festen Werten definieren sie das gesamte SI-System.
Elektronenmasse (m_e)

m_e ≈ 9,109 · 10⁻³¹ kg. Das Elektron ist rund 1836-mal leichter als das Proton.
Protonenmasse (m_p)

m_p ≈ 1,673 · 10⁻²⁷ kg. Etwa gleich der Neutronenmasse, rund 1836-mal die Elektronenmasse.
Absoluter Nullpunkt

0 Kelvin = −273,15 °C. Die tiefstmögliche Temperatur — bei der die Teilchenbewegung minimal wird. Praktisch nicht erreichbar.
Wie rechnet man eine Temperatur in Celsius in Kelvin um?

T(K) = T(°C) + 273,15. Beispiel: 25 °C = 298,15 K.
Schmelzpunkt von Wasser

0 °C bei Normaldruck (1013 hPa). In Kelvin: 273,15 K.
Siedepunkt von Wasser

100 °C bei Normaldruck (1013 hPa). In Kelvin: 373,15 K. Mit sinkendem Luftdruck (z. B. im Gebirge) sinkt auch der Siedepunkt.
Dichte von Wasser

≈ 1000 kg/m³ (bzw. 1 g/cm³ oder 1 kg/Liter) bei 4 °C. Wasser ist die Bezugsdichte vieler Tabellen.
Schallgeschwindigkeit in Luft

≈ 343 m/s bei 20 °C und Normaldruck — also rund 1235 km/h. Steigt mit der Temperatur.
Wieso erscheint Blitz vor Donner?

Weil das Licht viel schneller ist als der Schall. Licht: ca. 300 000 km/s, Schall in Luft: ca. 343 m/s. Faustregel: 3 Sekunden Verzögerung ≈ 1 km Entfernung.
Normaldruck (Atmosphärendruck auf Meereshöhe)

1013,25 hPa (Hektopascal) — entspricht 1013,25 mbar oder etwa 760 mm Quecksilbersäule (Torr).
Molare Gaskonstante (R)

R ≈ 8,314 J/(mol·K). Verbindet in der idealen Gasgleichung p·V = n·R·T Druck, Volumen, Stoffmenge und Temperatur.
Wie viele Teilchen sind in einem Mol einer Substanz?

6,022 · 10²³ Teilchen (Avogadro-Zahl). Ein Mol Wasser sind also etwa 6 · 10²³ H₂O-Moleküle.
Erdradius (mittlerer)

≈ 6371 km. Die Erde ist keine perfekte Kugel; am Äquator etwa 21 km größer als an den Polen.
Erdmasse

≈ 5,972 · 10²⁴ kg.
Mittlerer Abstand Erde–Sonne (Astronomische Einheit, AE)

1 AE ≈ 149 600 000 km = 1,496 · 10¹¹ m. Licht braucht dafür etwa 8 Minuten 20 Sekunden.
Mittlerer Abstand Erde–Mond

≈ 384 400 km. Licht braucht dafür etwa 1,3 Sekunden.
Lichtjahr

Die Strecke, die Licht in einem Jahr im Vakuum zurücklegt: ≈ 9,46 · 10¹⁵ m bzw. rund 9,46 Billionen Kilometer.
Kreiszahl π (Pi)

π ≈ 3,14159… — Verhältnis von Umfang zu Durchmesser eines Kreises. Irrational und transzendent.
Eulersche Zahl e

e ≈ 2,71828… — Basis der natürlichen Exponentialfunktion und des natürlichen Logarithmus ln.
Welcher Wert entspricht ungefähr der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum?