Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Überlagerung Harmonischer Schwingungen

Überlagern sich zwei harmonische Schwingungen gleicher Frequenz, so entsteht wieder eine harmonische Schwingung mit der gleichen Frequenz. Überlagern sich zwei harmonische Schwingungen unterschiedlicher Frequenz, so ist die resultierende Schwingung im Allgemeinen keine harmonische Schwingung mehr (siehe Zeigerdarstellung).

Definition und Eigenschaften von Wellen

Was ist eine Welle?

Eine (mechanische) Welle ist die Ausbreitung einer mechanischen Schwingung im Raum. Alternativ: Eine Welle ist eine zeitlich und räumlich periodische Änderung physikalischer Größen.

Voraussetzungen für die Wellenausbreitung

• Das Vorhandensein von miteinander gekoppelten Oszillatoren.
• Die Anregung von mindestens einem der Oszillatoren

Standardmodell der Teilchenphysik

Bosonen

Bosonen sind Teilchen mit ganzzahligem Spin, die für die Übertragung von Kräften verantwortlich sind.

• Gluonen: Vermitteln die starke Wechselwirkung, die für den Zusammenhalt von Protonen und Neutronen im Atomkern verantwortlich ist.
• W- und Z-Bosonen: Vermitteln die schwache Wechselwirkung, die für die Umwandlung von Teilchen ineinander verantwortlich ist.
• Photonen: Vermitteln die elektromagnetische Kraft.
• Gravitonen: Vermitteln die Gravitationskraft (hypothetische Teilchen, bisher nicht nachgewiesen).
• Higgs-Bosonen: Verleihen anderen Teilchen Masse durch das Higgs-Feld (2012 am CERN nachgewiesen).

Fermionen

Fermionen sind Teilchen mit halbzahligem Spin, aus denen die Materie aufgebaut ist. Man unterscheidet... Weiterlesen "Standardmodell und Radioaktivität" »

Der Äußere Photoelektrische Effekt

Unter dem äußeren photoelektrischen Effekt versteht man das Freisetzen von Elektronen aus einer Oberfläche, die von Licht getroffen wird.

Ein einfaches Experiment

Wir haben eine Lichtquelle und bestrahlen damit eine metallische Oberfläche, zum Beispiel eine Zinkplatte. Dadurch werden aus der Metalloberfläche Elektronen herausgelöst. Dieser Effekt tritt zwar auch bei anderen Stoffen auf, lässt sich jedoch bei Metallen am einfachsten beobachten.

Im Widerspruch zur Wellentheorie ist der Effekt unabhängig von der Intensität und der Dauer der Beleuchtung, sondern tritt ab einer bestimmten Grenzfrequenz auf.

Grundlegende Formeln

W_kin = 1/2 * m * v²

W_ph = W_A + W_kin

W_kin = h * f - W_A

f_G = W_A / h

Plancksche Wirkungsquantum:

Das gestaltete Objekt von ... ist eine miniaturisierte, gigantisch riesige ... aus dem Jahr ... Diese befindet sich aktuell im ... und wurde aus den Materialien ... gefertigt. Die ... trägt den Namen ...

Objektdesigner, Ort, Jahr

2. Die ästhetische Funktion

Formbeschreibung

Die ... lässt sich in verschiedene Teilformen gliedern. Der Bauch, Gefäßkörper, ist als Halbkugel geformt ... Mit einem dreieckigen Verbindungselement, aufrecht im Lot, ist der Griff als halbkreisförmige ... angebracht. Die Oberseite beschreibt einen exakten ..., auf dem asymmetrisch angeordnet ... sich nur noch wenige Millimeter über der Grundfläche erhebt. Zentriert ... Der Fuß der ... ist durch zwei stehende, kreuzförmig angelegte ... aufgebaut. Sie schmiegen sich... Weiterlesen "Analyse eines Designobjekts" »

Grundlagen der Schwerpunktberechnung

Ein Jet-Flugzeug hat ein Startgewicht (W) von 460.000 N. Der Schwerpunkt (Punkt G) liegt bei 15,40 m von der Null-Referenz. Nach dem Laden von 12.000 N Fracht in das vordere Fach (10 m von der Null-Referenz) beträgt die endgültige Schwerpunktlage, berechnet in Prozent der mittleren Flügeltiefe (MAC), 27,5 %.

Die Lage im Flugzeug, gemessen als Entfernung vom Bezugspunkt (Datum), wird als Station bezeichnet.

Gewichtsbestimmung und Masseberechnung

Ein Flugzeug wird gewogen: Bugrad 5.330 kg, linkes Hauptrad 12.370 kg, rechtes Hauptrad 12.480 kg. Bei einer operativen Masse von 1.780 kg und einer Besatzungsmasse von 545 kg ergibt sich eine Leermasse von 30.180 kg.

Beispiel zur Schwerpunktverschiebung: Bei einer... Weiterlesen "Grundlagen der Flugzeugbeladung und Schwerpunktberechnung" »

Trägheitsmomente

I = m * d². Für diskrete Systeme: Σmi * d_i². Für kontinuierliche Systeme: ∫ (d² * dm). Satz von Steiner: I_a = I_b + m * d² (I_b ist das Trägheitsmoment eines parallelen Elements durch den Schwerpunkt G, d ist der Abstand).

Kinematik des Punktes

Position: Definiert das Weg-Zeit-Gesetz.

Bahnkurve

Orte der Positionen von P. Als Schnittpunkt von 2 Flächen. Entferne den Zeitpunkt t in der Gleichung.

Zeitgesetz

Erhalte es durch Integration von v = ds / dt. r(t) = x(t)i + ... (x(t) sind Zeitfunktionen).

Geschwindigkeit

dr(t) / dt. Modul = ds / dt. Immer positiv. Tangential zur Bahn.

Beschleunigung a = dv (Vektor) / dt. |a_t| = dv / dt (ohne Vektor). |a_n| = v²/r_giro.

Gleichförmige Bewegung (MRU)

a = 0. v = v₀ = konstant. s(t) = v * t.

Gleichmäßig

Reflexion: Licht trifft auf Oberflächen

Wenn Licht sich durch ein Medium bewegt und auf eine Oberfläche trifft, die es von einem anderen Medium trennt, wird ein Teil davon reflektiert und breitet sich im selben Medium mit geänderter Richtung weiter aus. Dabei erfüllt es die Gesetze der Reflexion:

1. Der einfallende Strahl, die Normale und der reflektierte Strahl liegen in derselben Ebene.
2. Der Einfallswinkel und der Reflexionswinkel sind gleich.

Das Kaleidoskop: Schöne Bilder beobachten

Ein Kaleidoskop (griech. kalós 'schön', eidos 'Bild', skopéō 'beobachten') ist eine Röhre, die drei prismatische Spiegel enthält, die einen Teil bilden, aus dem nach innen, an dessen Ende sich zwei lichtdurchlässige Platten befinden, zwischen denen sich mehrere... Weiterlesen "Die Welt des Lichts: Reflexion, Brechung und optische Phänomene" »

Ausbreitung des Lichts

Das Licht, das von Lichtquellen emittiert wird, kann Materie oder das Fehlen davon durchdringen, wobei nicht alle Medien die Ausbreitung des Lichts zulassen. Aus dieser Sicht können verschiedene Materialien in opak, transparent und lichtdurchlässig eingestuft werden. Obwohl Licht nicht durch undurchsichtige Stoffe dringt, können die anderen brechen. Transparente Stoffe haben die Eigenschaft, dass das Licht in eine einzige Richtung verläuft. Dies ist der Fall bei Wasser, Glas oder Luft. Im Gegensatz dazu wird das Licht bei durchscheinenden Materialien gestreut, weshalb man durch sie keine Bilder deutlich sehen kann. Pergament oder Milchglas sind einige Beispiele für durchscheinende Objekte.

In einem Medium, das transparent... Weiterlesen "Grundlagen der Lichtausbreitung und Optik" »