Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Relativitätstheorie

Albert Einstein, ausgehend von der Entdeckung des photoelektrischen Effekts, kam zu dem Schluss, dass sich Licht wie eine Welle und ein Teilchen verhält und seine Geschwindigkeit konstant ist. Dies war der Beginn der Relativitätstheorie. Laut dieser Theorie gibt es keine absolute Bewegung oder einen festen Bezugspunkt wie in der Newtonschen Physik. Es existiert eine Raumzeit. Masse und Energie sind austauschbar. Diese Theorie erklärt die beschleunigte Bewegung von Körpern und die Schwerkraft als eine Krümmung von Raum und Zeit.

Quantentheorie

Diese Theorie versucht, die Struktur der Materie auf atomarer und subatomarer Ebene zu erklären. Im Jahr 1900 zeigte Max Planck, dass Materie Energie in begrenzten Einheiten absorbiert,... Weiterlesen "Eine Reise durch die Geschichte der Physik: Von der Relativität zur Quantenmechanik" »

Gesetz der Gravitation

Jedes Objekt im Universum, das Masse besitzt, übt eine Anziehungskraft auf andere Objekte mit Masse aus, unabhängig von der Distanz zwischen ihnen. Nach diesem Gesetz gilt: Je massereicher die Objekte sind, desto größer ist die Anziehungskraft, und je näher sie beisammen sind, desto größer ist die Kraft, nach einem Gesetz der umgekehrten Proportionalität zum Quadrat des Abstands.

Betrachtet man zwei Massen, deren Größe klein ist im Vergleich zum Abstand, der sie voneinander trennt, können wir dies in einer Gleichung oder einem Gesetz zusammenfassen: Die Kraft, die ein bestimmtes Objekt mit der Masse m1 auf ein Objekt mit der Masse m2 ausübt, ist direkt proportional zum Produkt der Massen und umgekehrt proportional... Weiterlesen "Grundlegende Konzepte der Physik" »

Die Gestalt des Universums

Das Universum besteht aus drei Formen:

• Kugelförmiges Universum: Entsteht, wenn seine Dichte größer ist als die kritische Dichte. Entspricht dem geschlossenen oder endlichen Universum.
• Hyperbolisches Universum: Entsteht, wenn seine Dichte geringer ist als die kritische Dichte. Entspricht dem offenen und unendlichen Universum.
• Flaches Universum: Entsteht, wenn seine Dichte gleich der kritischen Dichte ist. Entspricht dem offenen Universum.

Offenes Universum

Das expandierende Universum dehnt sich seit dem Urknall unendlich aus.

Geschlossenes Universum

Ist das pulsierende Universum. Die Schwerkraft würde die Expansion verlangsamen und das Universum zu einer kosmischen Eiform zusammenziehen lassen. Diese würde wieder in ein... Weiterlesen "Das Universum, RNA-Hypothesen und nachhaltige Entwicklung" »

Gesetze der chemischen Verbindungen

Gesetz der konstanten Proportionen (Proust)

Joseph Louis Proust (1754-1826) argumentierte, dass die prozentuale Zusammensetzung einer chemischen Verbindung immer gleich ist, unabhängig von ihrer Herkunft, im Gegensatz zu Claude Louis Berthollet (1748-1822), der behauptete, dass Elemente sich innerhalb gewisser Grenzen in beliebigen Proportionen verbinden könnten.

Mit der Zeit wurden die Kriterien von Proust durch ein Experiment gestützt, das er im Jahr 1799 durchführte. Dieses zeigte, dass die Zusammensetzung von Kupfercarbonat immer gleich war, unabhängig von der Art der Erzeugung in der Natur oder im Labor: 5 Teile Kupfer, 4 Teile Sauerstoff und 1 Teil Kohlenstoff.

Daher: Die Elemente kombinieren sich,

Grundlagen der Statistik: Population und Stichprobe

Jede statistische Studie befasst sich mit einer Reihe von Elementen, die als Population bezeichnet werden. Wenn die Population sehr groß ist und unser Ziel darin besteht, sich auf einen Teil davon zu konzentrieren, wird eine Stichprobe gezogen, die die gesamte Population repräsentieren kann, oder es wird eine Teilerhebung durchgeführt.

Methoden der Stichprobenziehung

Eine repräsentative Stichprobe kann auf zwei Arten gebildet werden:

• Gleichmäßige Stichprobe: Wenn aus jeder Schicht der Population die gleiche Anzahl von Elementen entnommen wird.
• Proportionale Stichprobe: Wenn die Elemente der repräsentativen Stichprobe im Verhältnis zu ihrer Verteilung in jeder Schicht entnommen werden.

Variablen:

Coulombsches Gesetz

Die Kräfte, mit denen zwei Punktladungen sich anziehen oder abstoßen, sind gleich groß und entgegengesetzt gerichtet und haben die Richtung der Verbindungslinie. Die Beträge sind direkt proportional zum Produkt der Beträge der Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands, der sie trennt.

Intensität des elektrischen Feldes

Die Intensität des elektrischen Feldes, das eine Ladung q in einem Punkt P erzeugt, ist die Kraft, die auf die positive Ladungseinheit (+1 C) ausgeübt wird, die sich an diesem Punkt befindet.

Potenzialdifferenz

Die Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten ist die Arbeit, die von den Kräften des elektrischen Feldes geleistet wird, um die positive Ladungseinheit vom ersten zum zweiten... Weiterlesen "Elektrizität: Konzepte und Definitionen" »

Grundlagen der Mechanik: Formeln & Gesetze

Kinematik

Bewegung mit konstanter Beschleunigung (MUA)

• Geschwindigkeit: v = v₀ + a ⋅ t
• Weg/Verschiebung: Δx = v₀ ⋅ t + ½ ⋅ a ⋅ t²

Dynamik & Kräfte

Resultierende Kräfte

• Summe der Kräfte (allgemein):

  Für zwei Kräfte F₁ und F₂ mit einem Winkel α dazwischen:

  F_R = √(F₁² + F₂² + 2 ⋅ F₁ ⋅ F₂ ⋅ cos α)

  (Hinweis: Die ursprüngliche Formel im Dokument enthielt ein Minuszeichen. Die hier gezeigte Formel ist die Standardformel für die Resultierende zweier Kräfte, wenn α der Winkel zwischen den Kräften ist.)

• Summe senkrechter Kräfte (Pythagoras):

  Für zwei senkrechte Kräfte F₁ und F₂:

  F_R = √(F₁² + F₂²)

• Summe paralleler Kräfte:
  • Gleiche Richtung: F_R = F₁ +

Geozentrisches System

Modell, das besagt, dass die Erde das Zentrum des Universums ist, um das sich die Sonne und die anderen Planeten drehen.

Heliozentrisches System

Planetares Modell, das besagt, dass die Sonne das Zentrum unseres Systems ist, um das die Erde und die anderen Planeten kreisen.

Astrophysik

Teil der Astronomie, der die Struktur, die Physik, die Zusammensetzung und die Evolution von Sternen studiert.

Kosmologie

Teil der Astronomie, der die Struktur, die Entwicklung und die Zusammensetzung des Universums studiert.

Lichtjahr

Die Strecke, die Licht in einem Jahr zurücklegt. Es bewegt sich im Vakuum mit einer Geschwindigkeit von 300.000 km/s, was etwa 9,5 Billionen km entspricht.

Urknall-Theorie (Big Bang)

Ein Modell, das versucht, die Entstehung... Weiterlesen "Astronomie-Glossar: Wichtige Begriffe einfach erklärt" »

Geborenes Volumen für das Studium und wie man Oberflächen auf eine Ebene stellt

Picasso fand in seinem Werk *Les Demoiselles d'Avignon* die Lösung für dieses Problem. Seit der Renaissance wurde auch versucht, mit Hell-Dunkel das Volumen durch Licht und Schatten auszudrücken. Der Impressionismus gab der Farbe mehr Wert als dem Band, bis die Farbe kam, um sich zu verdünnen. Gauguin kehrte zu Objekten zurück und gab einen Überblick über die Bereiche, die durch das Volumen geteilt wurden.

Picasso geht darüber hinaus. Picasso formt durch das Volumen der Farbe mit parallelen Funktionen und versucht, Relief vorzuschlagen. Im Jahr 1907 gab es eine Ausstellung von Cézanne, die einen großen Einfluss auf junge Künstler hatte. Seine festen Formen... Weiterlesen "Kubismus: Analyse und Entwicklung" »

Prinzip der Mehrfachverwendung: Effiziente Darstellung

Dieses Prinzip beschreibt einen Gestaltungsprozess, bei dem eine einfache Form oder ein Muster verwendet wird, um eine Vielzahl von Objekten und Körperteilen darzustellen. Mit minimalem grafischem Aufwand kann so ein breiter visueller Wortschatz für sehr unterschiedliche Dinge geschaffen werden. Dieser Prozess ist besonders nützlich aufgrund seiner Sparsamkeit an Mitteln und seiner hohen kommunikativen Effizienz.

Das Basislinien-Prinzip: Orientierung im Bildraum

Die Basislinie ist eine horizontale Linie, die den unteren Bereich einer Zeichnung durchzieht und als Auflagefläche für Figuren, Tiere, Pflanzen und Objekte dient. Dieses grafische Verfahren ist äußerst nützlich, da es das... Weiterlesen "Grundlagen der Bildgestaltung: Prinzipien visueller Darstellung" »