Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Gleichförmige Kreisbewegung

Die gleichförmige Kreisbewegung beschreibt die Bewegung eines Körpers auf einer Kreisbahn, wobei in gleichen Zeiten gleiche Bogenlängen zurückgelegt werden.

Ein Radian ist der Winkel, bei dem die Bogenlänge gleich dem Radius ist.

Der zurückgelegte Weg (s) ist die Distanz entlang des linearen Pfades.

Der Winkel ist der Raum zwischen den Radiusvektoren.

Eine volle Umdrehung entspricht dem Umfang des Kreises.

Ein Kreis entspricht 2π im Bogenmaß.

1 Umdrehung = 360 Grad = 2π Radian

Winkelgeschwindigkeit

Bei der gleichförmigen Kreisbewegung (CU) ist die Winkelgeschwindigkeit konstant.

Die Einheit der Winkelgeschwindigkeit ist Rad/s.

Lineare Geschwindigkeit

Die lineare Geschwindigkeit (v) ist das Produkt aus Winkelgeschwindigkeit... Weiterlesen "Gleichförmige Kreisbewegung und Himmelsmodelle: Grundlagen und Geschichte" »

CAOS

Nach der RAE:

1. Amorpher und undefinierter Zustand, der dem Kosmos vor der Organisation zugeschrieben wird.

2. Verwirrung, Unordnung.

3. Fís.yMat. Verhalten, das scheinbar sprunghaft und unberechenbar in einigen dynamischen Systemen ist, obwohl ihre mathematische Formulierung zunächst deterministisch ist.

WAS IST die Chaos-Theorie?

Es ist eine integrierte Auswertung der nichtlinearen Dynamik, Thermodynamik im Ungleichgewicht, Informationstheorie und der fraktalen Geometrie.

Die folgenden Analyse-Systeme sind als nichtlinear, Nicht-Gleichgewichts-Systeme, deterministisch, dynamisch und zufällig anzusehen, so dass sie empfindlich auf die Anfangsbedingungen reagieren und seltsame Attraktoren aufweisen. Man sagt, sie sind chaotisch.

Bsp. Stephen... Weiterlesen "Chaos-Theorie: Definitionen, Beispiele und Anwendungen" »

Bewegungsarten in der Physik

Gleichförmige geradlinige Bewegung (MRU)

Ein Körper bewegt sich mit gleichförmiger geradliniger Bewegung (MRU), wenn er gleiche Strecken in gleichen Zeiten zurücklegt. Seine Flugbahn ist eine Gerade. Die Bewegungsgleichung ermöglicht es, die Position des Körpers zu jedem Zeitpunkt zu bestimmen.

Gleichförmig beschleunigte Bewegung (MRUA)

Ein Körper bewegt sich mit gleichförmig beschleunigter Bewegung (MRUA), wenn seine Geschwindigkeit sich in gleichen Zeiten gleichmäßig ändert. Seine Flugbahn ist eine Gerade.

Kreisbewegung (MC)

Eine Kreisbewegung (MC) beschreibt einen Körper, der sich auf einer Kreisbahn bewegt. Der Mittelpunkt des Kreises ist der Ursprung des Koordinatensystems. Der Betrag des Ortsvektors... Weiterlesen "Bewegungsarten in der Physik: MRU, MRUA, MC, DAC & MCUA" »

Die geometrische Optik ist ein Teilgebiet der Optik, das sich mit der Ausbreitung von Lichtstrahlen, Reflexion, Brechung und der Analyse von optischen Systemen befasst. Die geometrische Optik basiert auf folgenden Annahmen: Lichtstrahlen breiten sich in homogenen und isotropen Medien geradlinig aus, Reflexion und Brechung von Lichtstrahlen sind reversibel und folgen den entsprechenden Gesetzen.

Eine Dioptrie ist die Grenzfläche zwischen zwei Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes. Die Oberfläche eines optischen Systems kann sphärisch oder flach sein.

Optische Systeme

Einfache optische Systeme

Sphärische Dioptrie: Eine sphärische Dioptrie trennt zwei transparente Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes durch eine konvexe oder konkave... Weiterlesen "Geometrische Optik, Sehfehler und Korrektur" »

Abschnitt 7: Thermodynamik

Grundlagen der Energie

• Energie: Ist das, was sich von einem Körper zum anderen bewegt, verursacht durch einen Temperaturunterschied. Wärmeenergie ist Energie im Übergang, Energie in Bewegung.
• Arbeit und Kalorien: Sind verschiedene Maßeinheiten für die Fähigkeit zur Energieübertragung zwischen zwei Körpern.
• Temperatur: Ist ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie der Teilchen, aus denen ein Körper besteht.
• Innere Energie eines Körpers: Ist die Summe der kinetischen und potenziellen Energien der Teilchen, aus denen der Körper besteht.

Temperaturskalen und Gleichgewicht

• Beziehungen zwischen thermischen Skalen:
  • T(°C) / 100 = (T(°F) - 32) / 180
  • T(K) = T(°C) + 273.15
• Thermisches Gleichgewicht: Zwei Körper

Das Coulombsche Gesetz

Die Kraft zwischen zwei ruhenden Punktladungen ist direkt proportional zum Produkt der beiden Ladungsmengen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihres Abstandes. Das Coulombsche Gesetz gilt für stationäre Bedingungen, d. h. wenn keine oder nur eine vernachlässigbare Bewegung stattfindet. Daher wird die Kraft auch als elektrostatische Kraft bezeichnet.

Die Formel der Coulombkraft

Die Größe dieser Kraft berechnet sich wie folgt: F = k ⋅ (|q₁ ⋅ q₂|) / r²

Der Wert der Proportionalitätskonstante k (Coulomb-Konstante) hängt vom umgebenden Medium ab. Im Vakuum und bei Verwendung des SI-Einheitensystems beträgt die Konstante: k ≈ 9 ⋅ 10⁹ Nm²/C².

Physikalisch beschreibt dieser Wert die enorme Kraft, mit der... Weiterlesen "Das Coulombsche Gesetz und elektrische Felder erklärt" »

Bewegung in der Physik

Grundlegende Konzepte

Referenzsystem

Die Menge, die ein Koordinatensystem (O, X, Y) sowie eine Uhr umfasst.

Position

Ein Bezugssystem ist ein kartesisches Koordinatensystem mit im Raum orientierten Achsen, das den Ursprung der Koordinaten angibt und jedem Punkt im Raum eine Position zuordnet.

Flugbahn

Die imaginäre Linie, die die Bewegung eines Körpers beschreibt. Diese Linie wird durch die Positionen gebildet, die der Körper in Bewegung durchlaufen hat.

Weg

Die zurückgelegte Strecke entlang der Flugbahn.

Verschiebung

Die Differenz in der Position eines Körpers zwischen zwei Zeitpunkten. Sie wird in Metern angegeben.

Geschwindigkeit

Eine vektorielle Größe, die die Veränderung der Position im Laufe der Zeit darstellt. Die internationale... Weiterlesen "Bewegung in der Physik: Gleichförmige und ungleichförmige Bewegung" »

Grundlagen des Magnetismus

Fe, Co, Ni: Sie ziehen Metalle an und üben Anziehungs- oder Abstoßungskräfte auf andere Materialien aus.

William Gilbert: Nord- und Südpol sind magnetisch.

Erster entdeckter natürlicher Magnet: Magnetit (Eisen(III)-oxid (Fe₂O₃)) und Magnesia (China).

Ruhende Ladung (Q): Erzeugt ein elektrisches Feld; bewegte Ladung ein elektromagnetisches Feld.

Computerspeicher ↔ elektrisches Feld

Masse ↔ Gravitationsfeld

Magnet ↔ Magnetfeld

1831, Michael Faraday: Er entwickelte das Konzept der Kraftlinien, um das Verhalten von Kräften über eine Distanz zu erklären.

Pierre de Maricourt: Er erkannte, dass es keine magnetischen Monopole gibt.

Eigenschaften des Magnetfeldes

1. Jedes magnetische Feld verläuft vom magnetischen Nord- zum

Physikalische Phänomene

Physikalische Phänomene: Beeinflussen die Art und grundlegende Zusammensetzung von Körpern nicht.

Physik in Teilen oder Zweigen

Vereinfachung ihrer Studie:

• Mechanik: Bewegung, Kraft und deren Beziehung
• MSU: Wärme und Temperatur
• Optik: Licht und Lichterscheinungen

Wir kennen die physischen Zweige der Studie: Nein.

Was wir tun

So einfach.

Die Kenntnisse der Physik und Chemie: Experimentieren.

Die wissenschaftliche Methode

Beobachtung, Experimente, Gesetze und Theorien.

Experiment: Reproduktion eines natürlichen Phänomens im Labor.

Physikalisches Gesetz: Wiederholt sich in der Natur.

Hilfe wissenschaftlicher Theorien: Neue Gesetze.

Physikalische Größen

Grundlagenforschung, abgeleitet.

• Drei Beispiele für fundamentale Größen: Länge,

Sterne und ihre Entstehung

Sterne sind Himmelskörper. Sie entstehen, indem große Mengen an Atomen aus Wasserstoff und Helium in ihrem Inneren **Kernfusionsreaktionen** (nukleare Reaktionen) durchführen, welche die Emission einer großen Menge an Energie verursachen. Sie sind sehr hohen Temperaturen ausgesetzt und produzieren Fusionsreaktionen, die Energie freisetzen. Eine Fusionsreaktion beinhaltet typischerweise zwei Wasserstoffatome und ein Heliumatom.

Arten von Sternen

Sterne werden nach ihrer Farbe und Temperatur unterschieden:

• Blau-weiße Sterne
• Gelbe Sterne
• Orangefarbene Sterne
• Rote Sterne

Sterne werden aus Nebeln gebildet.

Licht, Schall und der Doppler-Effekt

Licht und Schall breiten sich als Wellen aus. Wenn sich das emittierende Objekt auf... Weiterlesen "Grundlagen der Astronomie und Himmelskörper" »