Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Viskose Reibungskräfte

Viskose Reibungskräfte haben zur Folge, dass Schichten der Flüssigkeit, die sofort in Kontakt mit einer festen Oberfläche sind, an dieser haften, so dass es keine relative Bewegung gibt. Darüber hinaus kann es keine relative Bewegung zwischen dem Fluid und der Wand in einer Richtung normal zu dieser geben, so dass für eine feste Wand die Randbedingung gilt:

(Wand-Fluid-Relativgeschwindigkeit). Wenn die Flüssigkeit ideal ist und es keine Reibungskräfte gibt, ist die Bedingung:

Kraft auf eine feste Wand

Wir können die Kraft, die auf eine feste Wand als Begrenzung der Flüssigkeit wirkt, folgendermaßen definieren:

Dann ist die Kraft pro Flächeneinheit:

Dies ist die normale Kraft an die Oberfläche (abgehende und ankommende... Weiterlesen "Randbedingungen in der Strömungsmechanik" »

NATURWISSENSCHAFTEN

TOP 2: Eigenschaften der Materie

Materie nimmt Raum ein, der gemessen werden kann.

Zwei Stücke der Materie können nicht gleichzeitig am selben Ort sein.

Die Objekte, die uns umgeben und die definierte Grenzen haben, sind als materielle Körper bekannt.

Wenn die Grenzen nicht präzise sind, dann sprechen wir von materiellen Systemen.

Eigenschaften der Materie

Alle Eigenschaften eines materiellen Körpers sind Eigenschaften der Materie.

Umfangreiche Eigenschaften der Materie

Umfangreiche Eigenschaften hängen von der Größe des materiellen Körpers ab, den wir beobachten.

Wie Masse und Volumen.

Intensive Eigenschaften der Materie

Intensive Eigenschaften sind nicht abhängig von der Körpergröße, die wir beobachten.

Sie dienen zur... Weiterlesen "Eigenschaften der Materie" »

Die Struktur des Atoms

1. Die Protonen, die positiv geladen sind, befinden sich im Atomkern, während die Elektronen, die negativ geladen sind, um den Kern kreisen. Die Elektronen sollten eigentlich vom Kern angezogen werden und hineinfallen. Das Problem war jedoch, wie die Protonen im Kern zusammenbleiben, da sie sich aufgrund ihrer gleichen Ladung gegenseitig abstoßen. Es musste also noch etwas anderes geben, daher die "Nominierung" der Neutronen.

Masse und Bindungsenergie

2. Der Unterschied in der Masse wird durch die Bindungsenergie zwischen den Nukleonen (Neutronen und Protonen) erklärt. Laut der Relativitätstheorie ist jede Energie mit einer Masse verbunden, was den Massendefekt erklärt.

Arten von Strahlung

3. Alpha-Strahlung: Dies sind... Weiterlesen "Atomare Struktur, Strahlung und Kernenergie" »

Kernspaltung: Grundlagen und Prozess

Diese Reaktion wird durch den Beschuss bestimmter Nuklide mit hoher Ordnungszahl durch Neutronen verursacht. Nach der Absorption eines Neutrons spaltet sich der Kern in zwei Nuklide niedrigerer Ordnungszahl und zusätzliche Neutronen. Die freigesetzte Energie (Q-Wert) entspricht der Massendifferenz zwischen den Ausgangs- und Endteilchen. In diesem Prozess kann die freigesetzte Energie über 200 MeV betragen. Diese Energie manifestiert sich als kinetische Energie der Produktteilchen und Gammastrahlung. Die im Prozess entstehenden Neutronen können auch mit anderen Nukliden (z. B. Uran) interagieren und eine Kettenreaktion auslösen. Technisch bedarf es hierfür jedoch einer kritischen Masse an spaltbarem Material.... Weiterlesen "Kernreaktionen: Spaltung, Fusion und Aktivierung" »

Was ist das Universum?

Das Universum ist die Gesamtheit von Raum und Zeit, aller Formen von Materie, Energie und Impuls sowie der physikalischen Gesetze und Naturkonstanten, die sie bestimmen. Der Begriff Universum kann jedoch auch kontextabhängig in leicht abweichender Bedeutung verwendet werden und bezieht sich dann auf Konzepte wie den Kosmos, die Welt oder die Natur.

Alter und Größe des Universums

Astronomische Beobachtungen zeigen, dass das Universum ein Alter von 13,73 ± 0,12 Milliarden Jahren hat¹ und einen Durchmesser von mindestens 93 Milliarden Lichtjahren aufweist.

Der Urknall

Das Ereignis, das als Beginn des Universums angenommen wird, ist der sogenannte Urknall (engl. Big Bang). In diesem Moment war alle Materie und Energie des... Weiterlesen "Das Universum: Entstehung, Expansion und Aufbau" »

Grundlagen der Laseremission

Atome tendieren dazu, ihren Grundzustand beizubehalten. In einem angeregten Atom zerfallen Elektronen und emittieren spontan Photonen.

Was passiert, wenn ein Elektron bereits angeregt ist?

Wenn ein Elektron bereits in einer höheren Umlaufbahn oder in einem angeregten Zustand ist, könnte man annehmen, dass es sich in eine noch höhere Umlaufbahn bewegen würde. Dies ist jedoch nicht immer der Fall.

Erzeugung der Besetzungsinversion

Die Natur strebt ein thermodynamisches Gleichgewicht an. Atome und Moleküle versuchen, den Zustand niedrigster Energie zu erreichen. Durch Pumpen mit der benötigten Energie können einige Atome oder Moleküle in einen angeregten Zustand versetzt werden.

Einige durch spontane Emission erzeugte... Weiterlesen "Laser und Glasfaser: Funktionsweise" »

Magnetfeld

Ein Magnetfeld ist die Störung des Raumes, die durch einen Magneten erzeugt wird. Es manifestiert sich durch die Interaktionen, die in diesem Bereich andere Magneten, elektrische Ströme (Oersted) oder bewegte Ladungen erfahren. Bewegte elektrische Ladungen erzeugen Magnetfelder, während ruhende dies nicht tun. Die auf eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld wirkende Kraft wird als Lorentz-Kraft bezeichnet.

Analogie: Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen elektrischen und magnetischen Feldern

Ähnlichkeiten

• Sowohl elektrische als auch magnetische Felder werden durch elektrische Ladungen erzeugt.
• Die elektrische Feldstärke hängt umgekehrt vom Quadrat der Entfernung zu dem Punkt ab, an dem wir die Messung durchführen.
• Beide Felder

Das Auge

Einführung

Das Auge ist das Sinnesorgan für das Sehen bei Mensch und Tier. Die Augen verschiedener Arten reichen von einfachen Strukturen, die lediglich zwischen Hell und Dunkel unterscheiden können, bis hin zu den hochentwickelten Augen des Menschen und anderer Säugetiere, die geringste Abweichungen in Form, Farbe und Helligkeit wahrnehmen können. Der eigentliche Sehvorgang findet im Gehirn statt. Die Funktion des Auges besteht darin, elektromagnetische Lichtwellen in Nervenimpulse umzuwandeln, die an das Gehirn weitergeleitet werden.

Das menschliche Auge

Das Auge sammelt Licht und formt es zu visuellen Eindrücken. Es arbeitet wie eine Kamera, wobei die Iris die Blende, die Linse das Objektiv und die Netzhaut die lichtempfindliche... Weiterlesen "Das menschliche Auge: Aufbau, Funktion und häufige Erkrankungen" »

Was ist Magnetismus?

Dieses Phänomen manifestiert sich in bestimmten Stoffen (Eisen, Kobalt und Nickel) und ist durch das Auftreten von anziehenden oder abstoßenden Kräften auf andere Körper gekennzeichnet.

Das Magnetfeld und seine Messung

Ein Magnetfeld ist eine physikalische Eigenschaft in einer Region des Raumes, die durch einen Magneten oder elektrischen Strom erzeugt wird und eine Kraft auf geladene oder magnetisierte Körper in der Nähe ausübt. Es wird im Internationalen System in Tesla gemessen.

Merkmale magnetischer Feldlinien

• Sie sind immer geschlossen und durchdringen die Oberfläche des Magneten.
• Sie verlassen den Nordpol des Magneten und treten in den Südpol ein.
• Die Linien schneiden sich an keinem Punkt im Raum.
• Die Anzahl der Linien