Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Einführung in Weltbilder

Definition: Weltanschauung

Eine Weltanschauung ist eine Interpretation der Realität, die eine kohärente und systematische Sichtweise der Welt darstellt und hilft, sie zu verstehen.

Arten von Weltbildern

Sie können poetisch, religiös, philosophisch oder wissenschaftlich sein.

Merkmale des christlich-mittelalterlichen Weltbildes

Der Mensch nimmt das Zentrum der Schöpfung ein und ist eng mit der Gottheit verbunden.

Merkmale des klassischen griechischen Weltbildes

Es ist eine Welt, die von Göttern bevölkert ist, die willkürlich in menschliche Angelegenheiten eingreifen und deren Phänomene durch göttlichen Zorn erklärt werden.

Was bedeutet der Ausdruck des Soziologen Max Weber?

Er drückt die Entzauberung der Welt aus,... Weiterlesen "Kosmologie und Physik: Eine historische Übersicht" »

Ursachen von Messfehlern

• Natürliche Schwankungen

  Verursacht durch Wetter, Refraktion, Schwerkraft und magnetische Deklination.

• Instrumentelle Fehler

  Ergebnisse instrumenteller Unvollkommenheiten, fehlerhafter Justierungen und/oder Bewegung der Bauteile.

• Persönliche Fehler

  Das Ergebnis der Beschränktheit der menschlichen Sinne bei Beobachtungen.

Arten von Messfehlern

• Systematische Fehler

  Gehorchen einem mathematischen oder physikalischen Gesetz, können daher bestimmt und korrigiert werden, sind kumulativ.

• Zufällige Fehler

  Treten auf, nachdem grobe und systematische Fehler beseitigt wurden.

Wichtige Definitionen

Diskrepanz

Der Unterschied zwischen zwei Messwerten derselben Größe.

Präzision

Ist der Grad der Übereinstimmung einer Gruppe von Messungen... Weiterlesen "Grundlagen der Topographie: Fehler, Punkte, Maßstäbe" »

Grundlagen der Wärme und Thermodynamik

Wärme ist der Transfer von Energie von einem Teil zum anderen innerhalb eines Systems oder zwischen Systemen, die sich auf unterschiedlichen Temperaturen befinden. Wärmeenergie ist immer im Transit und fließt stets von heißeren zu kälteren Stellen.

Temperatur und Temperaturskalen

Temperatur

Die Temperatur ist die physikalische Größe, die uns angibt, wie warm oder kalt ein Objekt im Vergleich zu einer Referenz ist.

Wichtige Temperaturskalen

• Celsius: Die internationale Einheit, die am häufigsten für gewöhnliche Messungen verwendet wird.
• Fahrenheit: Die Temperatureinheit, vorgeschlagen von Gabriel Fahrenheit. Sie basiert auf der Festlegung von Null und Hundert Grad, wobei die Gefrier- und Verdampfungstemperaturen

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Reibungskraft: Die Reibungskraft ist eine Kraft, die durch die Anpresskraft aufgebracht wird, wenn ein Objekt mit einer Oberfläche in Kontakt ist. Die Reibungskraft ist immer parallel zur Oberfläche, während die Anpresskraft immer senkrecht auf die Oberfläche wirkt. Es gibt eine äußere Gegenkraft, die angewendet wird. Die Summe der Kontaktkräfte und der Reibung, Fc + Ff, ergibt die gesamte Kraft, die auf die Oberfläche ausgeübt wird. Es gibt einen maximalen Wert für die Reibungskraft. Wenn die Anpresskraft Fa den Wert überschreitet, können Reibungsverluste nicht mehr durch Gewalt bekämpft werden. Die maximale Kraft der Reibung hängt von der Natur der beiden beteiligten Oberflächen ab. Der Wert der maximalen Reibungskraft Fc

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Grundlegende Definitionen

Das Lichtjahr

Das Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in der Zeit eines Jahres zurücklegt. Die Lichtgeschwindigkeit ($v_{Licht}$) beträgt ungefähr 300.000 km/s.

Gravitative Akkretion

Akkretion ist ein Massenphänomen, bei dem Materie aufgrund der Gravitationsanziehung zusammenwächst (ansammelt).

Das Schwarze Loch und der Ereignishorizont

Ein Schwarzes Loch ist eine Konzentration von Masse, deren Gravitationskraft so stark ist, dass selbst Licht ihr nicht entkommen kann. Der Point of No Return (Ereignishorizont) ist die Grenze, ab der keine Flucht mehr möglich ist. (Beispiel: 7,7 Mio. km).

Lichtgeschwindigkeit und Beobachtung

Lichtlaufzeit Sonne-Erde

Wir sehen die Sonne nicht, wie sie *jetzt* ist, sondern wie sie vor... Weiterlesen "Grundlegende Konzepte der Astrophysik und Kosmologie" »

Photorezeptoren: Der Sinn des Sehens

Menschen sehen in drei Dimensionen und Farbe. Die Augen sind die Organe, in denen sich lichtempfindliche Photorezeptoren befinden, die uns das Sehen ermöglichen.

Anatomie des Auges

Das Auge besteht aus dem Augapfel und den dazugehörigen Anhangsorganen:

Anhangsorgane

• Augenlider, Wimpern, Augenbrauen: Dienen dem Schutz des Auges.
• Tränendrüsen: Produzieren Tränen, die das Auge schmieren, befeuchten und reinigen. Tränen haben zudem bakterizide Eigenschaften.

Bestandteile des Augapfels

• Sklera (Lederhaut): Eine dicke Schutzhülle. Der vordere Teil der Sklera ist transparent und wird als Hornhaut bezeichnet. Sie ermöglicht den Eintritt der Lichtstrahlen.
• Aderhaut (Choroidea): Eine stark vaskularisierte Schicht mit

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Elektromagnetische Wellen: Grundlagen

Elektromagnetische Wellen sind Schwingungen, die sich ohne materielle Unterstützung ausbreiten. Sie bestehen aus einem elektrischen Feld und einem Magnetfeld, die senkrecht zueinander und zur Ausbreitungsrichtung stehen.

Eigenschaften Elektromagnetischer Wellen

• Sie werden durch beschleunigte elektrische Ladungen verursacht.
• Sie bestehen aus periodischen Schwankungen des elektromagnetischen Zustands des Raumes.
• Sie benötigen keine materielle Unterstützung zur Ausbreitung.
• Die Vektoren der elektrischen und magnetischen Felder sind sinusförmig in Bezug auf Zeit und Position, wofür die Gleichungen für harmonische Wellen gelten.
• Die Beträge der Vektoren E und B stehen in einem bestimmten Verhältnis zueinander:

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Konstruktion eines gleichseitigen Dreiecks

1. Zeichnen Sie eine Strecke AB mit der gegebenen Seitenlänge.
2. Zeichnen Sie mit dem Zirkel, dessen Öffnung der Strecke AB entspricht, nacheinander Bögen um die Punkte A und B als Mittelpunkt. Die Schnittpunkte der beiden Bögen bestimmen den Punkt C, der die dritte Ecke des Dreiecks bildet.
3. Verbinden Sie die Punkte C mit A und B, um das gleichseitige Dreieck zu erhalten.

Konstruktion eines Quadrats

1. Zeichnen Sie die gegebene Seite AB.
2. Errichten Sie an den Punkten A und B jeweils eine Senkrechte zur Strecke AB. Zeichnen Sie von Punkt A eine Linie, die mit der Seite AB einen Winkel von 45° bildet. Diese Linie schneidet die Senkrechte von B im Punkt C.
3. Zeichnen Sie eine Parallele zu AB durch den Punkt C. Der

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Vierecke

Eine ebene Figur, ein Polygon, geschlossen, bestehend aus 4 Seiten und 4 Winkeln.

Diagonalen

Verbindung von zwei nicht direkt aufeinanderfolgenden Ecken.

Quadrat

Hat 4 gleiche Seiten und Winkel von 90 Grad. Die Diagonalen sind gleich und senkrecht.

Rechteck

Die Seiten sind paarweise gleich lang und parallel. Die Winkel sind 90 Grad. Die Diagonalen sind gleich.

Raute

Hat 4 gleiche Seiten und die Seiten sind paarweise parallel. Die Diagonalen sind nicht gleich, aber senkrecht.

Parallelogramm

Die Seiten sind paarweise gleich und parallel, aber die Winkel sind nicht gleich. Die Diagonalen sind ungleich und nicht senkrecht.

Trapez

Hat zwei gegenüberliegende Seiten parallel. Die anderen zwei Seiten sind nicht parallel. Die parallelen Seiten heißen... Weiterlesen "Vierecke und Polygone: Definitionen und Eigenschaften" »

Die Reflexion des Lichts

Die Reflexion des Lichts ist die Richtungsänderung, die ein Lichtstrahl erfährt, wenn er auf die Oberfläche eines Körpers trifft.

Arten der Reflexion

• Spiegelnde Reflexion: Tritt auf, wenn Licht auf eine polierte Oberfläche, wie einen Spiegel, trifft und gebündelt reflektiert wird.
• Diffuse Reflexion: Tritt auf, wenn die Oberfläche rau ist und das Licht in alle Richtungen gestreut wird.

Gesetze der Reflexion

Die Reflexion von Licht an einer ebenen Fläche folgt zwei grundlegenden Gesetzen:

1. Der einfallende Strahl, der reflektierte Strahl und das Lot liegen in derselben Ebene.
2. Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel.

Farben, Wellenlänge und Dispersion

Die verschiedenen elektromagnetischen Wellen, die wir als Farben... Weiterlesen "Grundlagen der Optik: Reflexion, Farben und das Auge" »