Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Physik

Kinematik

Zweig der Physik, der die Bewegung ohne die Ursachen, die sie hervorrufen, untersucht.

Bezugssystem (Reference System)

Koordinatensystem zur Bestimmung von Positionen plus eine Uhr zur Messung der Zeit.

Inertialsystem (Inertial System)

Bezugssystem, das sich entweder in Ruhe befindet oder sich mit gleichförmiger geradliniger Bewegung bewegt.

Ortsvektor, $\vec{r}$

Vektor vom Ursprung des Bezugssystems, der die Position zu einem bestimmten Zeitpunkt angibt.

• Einheit: Meter (m).

Bewegungsgleichung des Ortes, $\vec{r} = \vec{r}(t)$

Verbindungen zwischen Ort und Zeit:

$\vec{r}(t) = x(t) \mathbf{i} + y(t) \mathbf{j}$

Flugbahn, $y = f(x)$

Graphische Darstellung der Bewegung des Körpers.

Verschiebungsvektor, $\Delta \vec{r}$

Vektor, der die Positionsänderung... Weiterlesen "Kinematik Grundlagen: Definitionen und Formeln der Bewegung" »

Grundlagen der Elektrostatik

Die Elektrostatik beschäftigt sich mit dem Studium der elektrischen Ladungen in Ruhe. Objekte können auf bis zu drei Arten elektrisch geladen werden: durch Reibung, Kontakt oder Induktion.

Elektrische Ladungen (Q)

• Protonen und Elektronen des Atoms besitzen eine elektrische Ladung (positiv bzw. negativ).
• Anziehungskräfte zwischen diesen Teilchen bilden Atome.
• Jedes Atom besteht aus einem positiv geladenen Kern, der von negativ geladenen Elektronen umgeben ist.
• Die Elektronen aller Atome sind identisch: Sie haben die gleiche elektrische Ladung und die gleiche Masse.
• Protonen und Neutronen bilden den Kern des Atoms. Protonen und Elektronen haben die gleiche Ladungsmenge.
• Im Allgemeinen sind Atome neutral, da sie die gleiche

Das Geheimnis von Cravenmoore

Die Flucht nach Bahia Azul

Alles, was Raum einnimmt und messbar ist, ist Materie. Ein Materialsystem ist ein Teil der Materie, der isoliert betrachtet wird, um ihn zu untersuchen. Eine Substanz ist eine bestimmte Art von Materie.

Alle Systeme haben allgemeine Eigenschaften: Masse und Volumen.

Spezifische Eigenschaften hängen von der Art der Substanz ab, die das System ausmacht, nicht aber von dessen Größe oder Form: Helligkeit, Farbe, Härte, Temperatur, Dichte.

Masse: Eigenschaft, die die Menge an Materie in einem Material misst.

Volumen: Eigenschaft, die angibt, wie viel Raum ein Material einnimmt.

Dichte: Masse eines Stoffes, die einem gleichen Volumen desselben entspricht.

Flüssigkeiten bestehen aus Teilchen, die... Weiterlesen "Das Geheimnis von Cravenmoore: Schatten, Geheimnisse und ein Spielzeugmacher" »

Photometrie: Grundlagen und Anwendungen

Absorption und Emission von Strahlungsenergie

Die weite Verbreitung dieser Technik ist das Ergebnis der folgenden Faktoren:

1. Das breite Spektrum der Wellenlängen von Strahlungsenergie und die Unterschiede in ihren Wechselwirkungen mit Materie.
2. Die Verfügbarkeit immer leistungsfähigerer Messgeräte auf dem Markt.
3. Die inhärenten Vorteile für die Anwendung.

Spektrophotometrische Methoden sind so wichtig, dass sie in den meisten Industrie-, klinischen Forschungs- oder Lehrlabors verwendet werden.

Klassifikation und Nomenklatur

Die Notwendigkeit einer einheitlichen Nomenklatur für die Entwicklung der Photometrie führte zur Bildung einer Nomenklatur der Spektroskopie, die von der Society for Applied Spectroscopy... Weiterlesen "Photometrie und Spektroskopie: Grundlagen und Nomenklatur" »

Grundlagen des Magnetismus

Materialien, die von einem Magneten angezogen werden, nennt man ferromagnetische Materialien.

Arten von Magneten

• Natürliche Magnete: Diese (z. B. Magnetit) besitzen magnetische Eigenschaften, sind jedoch meist schwach ausgeprägt.
• Künstliche Magnete:
  • Permanentmagnete: Sie behalten ihre magnetischen Eigenschaften über einen langen Zeitraum bei.
  • Temporäre Magnete: Diese sind nur magnetisch, solange sie der Wirkung eines externen Magnetfeldes ausgesetzt sind.

Das Magnetfeld eines Magneten

Das Magnetfeld ist der Raum, in dem durch den Magneten verursachte magnetische Phänomene bemerkbar sind. Es ist an einigen Stellen intensiver als an anderen und erreicht seine maximale Intensität an den Polen.

Die Linien, die sich von... Weiterlesen "Grundlagen des Magnetismus und Elektromagnetismus" »

Die Kräfte und Bewegungen

Forces. Kräfte sind Wechselwirkungen zwischen Körpern, die einen Zustand der Bewegung oder eine Verformung hervorrufen. Sie werden an Prüfständen gemessen; die SI-Einheit ist das Newton (N). Kräfte können kontaktbedingt sein, wie Reibung, oder fernwirkend, wie die Gewichtskraft. Sie werden durch Vektoren dargestellt.

Identifizierung der Kräfte in Bewegung

Immer wenn sich der Geschwindigkeitsvektor v ändert, tritt Beschleunigung auf und es wirkt eine resultierende Kraft. Dies geschieht in den folgenden Fällen:

• Bei Bewegungen auf gekrümmten Bahnen ändert sich die Richtung der Geschwindigkeit.
• Bei Beschleunigung oder Verzögerung ändert sich der Betrag (die Größe) der Geschwindigkeit.
• Wenn die v‑t‑Grafik

Periodische Bewegungen und Schwingungen

Eine Bewegung wird als periodisch bezeichnet, wenn sich Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung nach einer bestimmten Zeitspanne, der sogenannten Periode, wiederholen. Ein Beispiel hierfür ist die gleichförmige Kreisbewegung. Diese Bewegungsabläufe werden auch als oszillierende Bewegungen bezeichnet. Jedes Mal, wenn der Körper in die Ausgangsposition zurückkehrt, hat er eine Schwingung vollzogen; die dafür benötigte Zeit entspricht der Periodendauer. Wenn diese Schwingungen sehr schnell ablaufen, werden sie als Oszillationen oder Vibrationen bezeichnet.

Die Einfache Harmonische Bewegung (MAS)

Ein typischer Fall einer schwingenden Bewegung ist die Einfache Harmonische Bewegung (MAS). Hierbei sind... Weiterlesen "Periodische Bewegungen, Schwingungen und Wellen" »

Elektromagnetische Theorie: Fragen und Antworten

Bewegung geladener Teilchen in elektromagnetischen Feldern

Theorie (elektromagnetisch):

Antworten auf die folgenden Fragen:

a) Ist es möglich, eine elektrische Ladung in einem homogenen Magnetfeld zu bewegen, ohne dass eine Kraft auf sie wirkt?

Ja, wenn die Richtung der Geschwindigkeit parallel zur Richtung des Feldes ist.

b) Ist es möglich, dass sich eine elektrische Ladung in einem Magnetfeld bewegt, ohne dass sich ihre kinetische Energie ändert?

Ja, wenn die Geschwindigkeit senkrecht zum Feld ist.

5) Ein geladenes Teilchen tritt mit einer Geschwindigkeit senkrecht zum Feld in ein homogenes elektrisches Feld ein.

a) Beschreiben Sie den Pfad, dem das Teilchen folgt, und erklären Sie, warum sich die

Elektrofeld:

5) a) Die geladene Teilchen bewegt sich in Richtung und Sinn des elektrischen Feldes. Welches Vorzeichen hat die Teilchenladung?:

Ihre Topologie: Wenn Ec (elektrisches Feld) nach oben zeigt, Ep (potenzielle Energie) nach unten, dann ist Fe (elektrische Kraft) konservativ. AEM = 0. Wenn die Geschwindigkeit zunimmt, ist die Ladung negativ, positiv, wenn die Geschwindigkeit abnimmt. Für den Eintritt in das elektrische Feld: Ec (nach oben), Ep (nach unten).

b) Welche Arbeit wird von der Teilchenladung q verrichtet?:

Keine magnetische Arbeit. Ein magnetisches Feld erzeugt eine magnetische Kraft, die immer senkrecht zum Weg ist. Die Teilchenladung q befindet sich im Feld.

6. a) Eine negativ geladene Teilchen bewegt sich von Punkt V_A nach

Licht: Elektromagnetische Wellen: Licht ist eine Form der Ausbreitung im Vakuum, die aus sich senkrecht zueinander und zur Ausbreitungsrichtung stehenden elektrischen und magnetischen Feldern besteht.

Eigenschaften von Licht

• Benötigt keine materielle Unterstützung.
• Elektrische und magnetische Felder variieren sinusförmig mit Ort und Zeit.
• Ladungen, die durch elektrische Felder beschleunigt werden, verlieren Energie in Form von elektromagnetischen Wellen.
• Wo ein sich änderndes Magnetfeld vorhanden ist, entsteht ein elektrisches Feld und umgekehrt.
• An jedem Punkt im Raum ist das Verhältnis der Beträge des elektrischen und magnetischen Feldes gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen.
• Die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit wird berechnet