Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Wissenschaftliche Erkenntnis: Fragen, Hypothesen und Theorien

Die wissenschaftliche Arbeit: Der Ansatz von Fragen: ist eine wichtige Frage, die Wissenschaftler über die Realität stellen. Manchmal führt dies in Sackgassen. Allerdings können solche Fragen zu Antworten führen, die zwar bescheiden, aber nützlich sind.

Die Formulierung von Hypothesen

Man beginnt mit einer Hypothese über natürliche Phänomene. So entwickeln wir eine Erklärung auf Beobachtungen basierend, von denen, die das Phänomen studiert haben. Die Formulierung der Hypothese ist ein entscheidender Moment in der wissenschaftlichen Erkenntnis.

Die Prüfung von Hypothesen

Es ist nötig, die Hypothese zu beweisen, um wissenschaftliche Gültigkeit zu erlangen. Es ist möglich,... Weiterlesen "Wissenschaftliche Erkenntnis und Theorien über den Ursprung des Universums" »

Geographische Grundlagen

Pole sind die extremen Endpunkte des Erddurchmessers, die die Drehachse bilden.

Der Äquator ist ein Großkreis, der die Erde senkrecht zur Polachse umspannt.

Ein Kreis ist der Schnittpunkt einer Kugel mit einer Ebene, die durch ihren Mittelpunkt verläuft.

Erdmeridiane sind Großkreise, die durch die Pole verlaufen und den Äquator rechtwinklig schneiden.

Der Meridian eines Ortes teilt die Erde von Pol zu Pol in zwei gleiche Hälften.

Der Nullmeridian (0°) oder Greenwich-Meridian verläuft durch die Sternwarte in Greenwich.

Parallelkreise sind kleinere Kreise, die parallel zum Äquator verlaufen.

Geographische Koordinaten

Hafen von Valparaíso: Breitengrad 33° 01' 33'' S, Längengrad 71° 38' 22'' W

Ozeanographie

Wellen und

Wärme und Temperatur

1. Wärme

**Wärme** ist die Energie, die durch die Bewegung der Atome und Moleküle (Gruppen von Atomen) erzeugt wird. Beispielsweise kann thermische Energie in Wärme umgewandelt werden. Damit die Wärme an einer Stelle zunimmt, muss die Geschwindigkeit der Moleküle erhöht werden.

2. Temperatur

Die **Temperatur** ist ein Maß für die Wärme oder thermische Energie der Teilchen in einer Substanz. Sie drückt das Niveau der Körperwärme aus. Die Schwingungen von Atomen oder Molekülen eines Körpers, die die Höhe der inneren Energie oder Wärme bestimmen, werden als thermische Bewegung bezeichnet.

Auswirkungen von Wärme

3. Auswirkungen von Wärme

• Temperaturveränderungen: Wenn ein Körper Wärme absorbiert, steigt seine

Kraft: Definition und Wirkung

Kraft: Ist die Fähigkeit, Veränderungen in der Bewegung eines Objekts zu erzeugen oder dessen Form zu verändern.

Fernkräfte: Wirkung ohne Kontakt

Fernkräfte: Kräfte, deren Wirkung ohne direkten Kontakt zwischen den Körpern sichtbar wird.

Hookesches Gesetz: Elastische Verformung

Hookesches Gesetz: Die Verformung eines elastischen Körpers ist direkt proportional zur einwirkenden Kraft.

Skalare Größen: Definition

Skalare Größen: Größen, die durch eine Zahl und eine Einheit definiert sind.

Vektorielle Größen: Merkmale

Vektorielle Größen: Größen, die durch Betrag, Richtung, Orientierung und Angriffspunkt definiert sind (repräsentiert durch einen orientierten Vektor im Raum).

Nettokraft (Resultierende Kraft)

Freier Fall & Bewegung

Beim Freien Fall ist die Verschiebung nur auf der vertikalen Achse.

• Horizontale Bewegung: unterliegt dem Trägheitsgesetz.
• Vertikale Bewegung: unterliegt der Schwerkraft.

Trägheit ist der Widerstand eines Systems gegen Veränderungen.

Dynamik ist der Teil der Physik, der die Entwicklung der Zeit beschreibt, die ein physikalisches System verändert.

Grundsatz der Unabhängigkeit der Bewegungen (Galileo)

Wenn ein Körper eine zusammengesetzte Bewegung hat, ist jede der Einzelbewegungen erfüllt, als ob die anderen nicht existieren würden.

• Horizontale Bewegung: Sie hat eine konstante Geschwindigkeit, d.h. ihre Beschleunigung ist 0.
• Vertikale Bewegung: Sie ist gleichmäßig beschleunigt, mit einer Beschleunigung, die der Schwerkraft

Was ist Schall?

Schall entsteht durch die Schwingungen eines elastischen Mediums. Ein elastisches Medium hat die Fähigkeit, nach einer Verformung in seine ursprüngliche Form zurückzukehren.

Arten von Schall

Hörbarer Schall: Klänge, die für das menschliche Ohr wahrnehmbar sind, mit Frequenzen zwischen 20 Hz und 20.000 Hz.

Infraschall

Schall mit Frequenzen unterhalb von 20 Hz.

Ultraschall

Schall mit Frequenzen oberhalb von 20.000 Hz.

Eigenschaften von Schallwellen

Schall ist eine mechanische Longitudinalwelle, bei der das Medium durch Druckschwankungen schwingt.

• Kompression: Zone hohen Drucks.
• Verdünnung (Rarefizierung): Zone niedrigen Drucks.

Schallintensität (Lautstärke)

Die Schallintensität ist eine physikalische Größe, definiert als die Schallenergie,... Weiterlesen "Grundlagen des Schalls: Entstehung und Eigenschaften" »

Grundlagen der Schallphysik

Oszillationen und Vibrationen

Die schwingende Bewegung eines Körpers wird als oszillierende Bewegung bezeichnet. Wenn die Schwingungen sehr schnell sind, spricht man von Vibrationen.

Wellenbewegung

Als Wellenbewegung wird die Ausbreitung einer oszillierenden Bewegung durch ein Medium bezeichnet.

Frequenz

Als Frequenz wird die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit bezeichnet. Die Frequenz wird in Hertz (Hz) gemessen.

Was ist Schall?

Klang ist eine Schwingung, die sich in Form von Wellen durch Materie ausbreitet. Aus diesem Grund kann sich Schall nicht im Vakuum ausbreiten.

Schallausbreitung in Medien

In homogenen Medien breiten sich Schallwellen mit konstanter Geschwindigkeit aus. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schall... Weiterlesen "Grundlagen des Schalls: Wellen, Frequenz und Wahrnehmung" »

Grundlagen der Wellenlehre und Akustik

Periodische Phänomene und Schwingungen

Phänomene, die sich in regelmäßigen zeitlichen Abständen wiederholen, werden als periodische Phänomene bezeichnet.

Eine regelmäßige Bewegung, bei der ein Körper aus einer Ausgangsposition in die gleiche Richtung zurückkehrt, wird als Schwingung oder vollständiger Zyklus bezeichnet.

Eine periodische Bewegung ist durch ihre Periode und ihre Frequenz charakterisiert:

• Als Periode bezeichnen wir die Zeit, die ein periodisches Phänomen für eine vollständige Periode oder Oszillation benötigt.
• Als Frequenz bezeichnen wir die Anzahl der vollständigen Zyklen oder Oszillationen pro Zeiteinheit.

Auslenkung und Amplitude

In einem Oszillationsvorgang wird der Abstand zwischen... Weiterlesen "Wellen und Schall: Eine Einführung in periodische Phänomene" »

Grenzen der klassischen Physik

Newtons klassische Mechanik basiert auf den Galilei-Transformationen und seinen Bewegungsgleichungen. Maxwells Gleichungen bestätigten die Wellennatur des Lichts und ermöglichten die Berechnung seiner Geschwindigkeit im Vakuum. Dies führte zu einem Vergleich zwischen Lichtwellen und Schallwellen.

Eigenschaften von Schallwellen

Schallwellen benötigen ein Medium, um sich auszubreiten. Sie breiten sich mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit in Bezug auf das Ausbreitungsmedium aus. Die Geschwindigkeit kann durch die Formel der Geschwindigkeitsaddition berechnet werden.

Eigenschaften von Lichtwellen

Lichtwellen benötigen ein Ausbreitungsmedium (den sogenannten Äther). Sie breiten sich mit einer festen Geschwindigkeit... Weiterlesen "Einführung in die moderne Physik: Von der Relativitätstheorie zur Kernphysik" »

Medien, die von Audiodaten übertragen werden

Die Klänge, die wir hören, werden durch die Luft übertragen, aber jede elastische Substanz, ob fest, flüssig, gasförmig oder Plasma, kann Schall übertragen. Elastizität ist die Eigenschaft eines Materials, auf eine einwirkende Kraft mit einer Formänderung zu reagieren und in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, wenn die verzerrende Kraft entfernt wird. Stahl ist eine elastische Substanz, Kitt ist unelastisch.

In Flüssigkeiten und elastischen Festkörpern liegen die Moleküle relativ nahe beieinander und reagieren schnell auf die Relativbewegungen und übertragen die Energie mit geringen Verlusten. Schall breitet sich in Wasser viermal schneller aus als in Luft und in Stahl etwa 15-mal... Weiterlesen "Schall: Übertragung, Reflexion und Brechung" »