Notes, abstracts, papers, exams and problems of Physik

Energie und Veränderung

Energie ermöglicht es Systemen, Veränderungen zu erfahren. Sie ist eine Eigenschaft von Materialien, die es ihnen erlaubt, zu experimentieren und Änderungen vorzunehmen. Die Energie von Systemen kann mit anderen Eigenschaften in Zusammenhang stehen und wird mit Adjektiven wie chemisch, nuklear, thermisch usw. beschrieben. Energieformen lassen sich in zwei Klassen einteilen:

• Kinetische Energie (Bewegungsenergie)
• Potentielle Energie (Lageenergie)

Erhaltung und Entwertung der Energie

In jeder Veränderung bleibt die Gesamtmenge der Energie konstant. Dies ist das Prinzip der Energieerhaltung. Energie wird weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur umgewandelt. Daher bleibt die Gesamtenergie des Universums konstant.

Der Abbau

Kraft auf eine bewegte Ladung

Die Größe der Kraft ist proportional zum Wert der Ladung und der Größe der Geschwindigkeit, mit der sie sich bewegt. Die Richtung der Kraft ist abhängig von der Richtung der Geschwindigkeit.

Helikale Bahn

Wenn die geladenen Teilchen eine Geschwindigkeitskomponente parallel zum Magnetfeld und eine senkrecht dazu haben.

Musikalischer Leiter in einem Magnetfeld

Das Magnetfeld wirkt mit jedem der geladenen Teilchen zusammen, deren Bewegung den Strom erzeugt. Die Kraft hängt vom Strom, der Länge des Leiters und dem Winkel des Leiters zum Feld ab.

Magnetisches Moment auf eine Stromschleife

Aufgrund des Moments dreht sich die Schleife, bis der Vektor in die Richtung des Feldes B ausgerichtet ist.

Biot-Savart

Der Wert... Continue reading "Magnetismus: Eine Einführung" »

Interaktion

Interaktion ist eine Aktion, die zwischen zwei oder mehreren Subjekten, Objekten, Akteuren oder Kräften auf der Grundlage von Gegenseitigkeit ausgeübt wird.

Arten der Interaktion

Gravitationswechselwirkung

Gravitationswechselwirkung ist die Kraft der gegenseitigen Anziehung, die zwischen zwei Objekten im Universum aufgrund ihrer Masse auftritt.

Elektromagnetische Wechselwirkungen

Elektromagnetische Wechselwirkung ist die Kraft der gegenseitigen Anziehung oder Abstoßung zwischen zwei Objekten aufgrund ihrer elektrischen Ladung. Diese Eigenschaft wird durch den Überschuss an negativen Ladungen eines Körpers bestimmt.

Elektrostatische Wechselwirkung

Elektrostatische Wechselwirkung beschreibt elektrische Phänomene und Ladungsverteilungen,... Continue reading "Wechselwirkungen und elektrische Ladungen: Eine umfassende Einführung" »

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... Continue reading "Das Geheimnis von Cravenmoore: Schatten, Geheimnisse und ein Spielzeugmacher" »

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

Punkt 5: Thermische Energie

Thermische Energie bezieht sich auf die mittlere kinetische Energie einer sehr großen Menge von Atomen oder Molekülen.

Die Temperatur ist ein Maß für die thermische Energie eines Stoffes.

Thermometer

• Quecksilberthermometer: Quecksilber wird bei -39 Grad Celsius fest, weshalb dieses Thermometer bei Temperaturen nahe diesem Wert nicht verwendet werden kann.
• Alkoholthermometer: Es ist sehr nützlich bei sehr niedrigen Temperaturen, da Ethylalkohol erst bei -114 Grad Celsius fest wird.

Die Wärme ist die Übertragung von Energie von einem System oder Körper mit höherer Temperatur auf eines/einen mit niedrigerer Temperatur.

Das thermische Gleichgewicht ist der Zustand (oder der Prozess dorthin), bei dem zwischen zwei Körpern... Continue reading "Physik: Wärme, Schall und Licht" »

Mechanische & Elektromagnetische Wellen

Mechanische Wellen

Mechanische Wellen sind solche, die sich in einem materiellen Medium ausbreiten müssen. Sie können in zwei Arten unterteilt werden:

• Longitudinalwellen: Die Ausbreitung erfolgt parallel zur Schwingungsrichtung.
• Transversalwellen: Die Ausbreitung erfolgt senkrecht zur Schwingungsrichtung (z. B. Wellen auf einer schwingenden Gitarrensaite).

Elektromagnetische Wellen

Elektromagnetische Wellen benötigen kein physikalisches Medium zur Ausbreitung, können sich aber auch in solchen ausbreiten.

Arten von Wellen (Beispiele)

• Schallwellen: Akustische Wellen.
• Seismische Wellen: Entstehen durch die Aktivität der Erde.
• Elektromagnetische Wellen: z.B. Gravitationswellen.
• Wellenkraft: Durch Wind erzeugte

Das Hookesche Gesetz

Beanspruchung: Die Beanspruchung ist die Größe der wirkenden Kraft (F) geteilt durch die Fläche (A), über die die Kraft wirkt.

Deformation: Der Anteil der Änderung vor einer Beanspruchung. Sie wird durch das Verhältnis der Veränderung in einer Dimension des Körpers in Bezug auf die ursprüngliche Dimension gemessen.

Young-Modul: y =

Dichte

Die Dichte (D) eines Materials ist die Masse pro Volumen des Materials. P = m / v

Einheit im internationalen System (kg / m³)

Wasserdichte: PH₂O = 100 (kg / m³)

Relative Dichte

Rel. = P / P-Standard (Wasser)

Hydrostatischer Druck

Aufgrund einer Flüssigkeitssäule (h) und der Dichte (P):

Pascalsches Gesetz

Wenn Sie den Druck an einer beliebigen Stelle in einer Flüssigkeit (flüssig oder gasförmig)... Continue reading "Das Hookesche Gesetz und die Eigenschaften von Flüssigkeiten" »

Kosmologie: Ein Zweig der Astronomie

Die Kosmologie ist ein Teilgebiet der Astronomie, das sich mit der Struktur, dem Ursprung und der Entwicklung des gesamten Universums befasst.

Astronomie und Astrophysik

• Astronomie: Die Wissenschaft, die sich mit dem Studium der Himmelskörper und der Bestandteile des Universums befasst.
• Astrophysik: Untersucht die Zusammensetzung, Struktur und Entwicklung der Sterne.

Mathematische Modelle in der Kosmologie

Die Kosmologie beschreibt das Universum durch die Anwendung von mathematischen Modellen. Diese Modelle verwenden Gleichungen, um physikalische Systeme zu beschreiben, die Eigenschaften des untersuchten Systems zu verstehen und Vorhersagen über zukünftige Zustände zu treffen.

Das statische Universum (frühes

Auftriebskraft und ihr Zentrum

Der Mittelpunkt des Auftriebs ist der Schwerpunkt des Volumens an Wasser, das von einem schwimmenden Körper verdrängt wird. Er wird auch als Zentrum des Schubs bezeichnet, da an diesem Punkt die Auftriebskraft wirkt, die für die Stabilität des Schiffes entscheidend ist. Er wird mit dem Buchstaben C oder in einigen Publikationen mit dem Buchstaben B (für englisch 'buoyancy') gekennzeichnet.

Da ein Schiff in Bewegung Wellen ausgesetzt ist, variiert die Position des Mittelpunkts des Auftriebs in Abhängigkeit von der Rumpfform und dem untergetauchten Volumen.

Die Kurve, die der Mittelpunkt des Auftriebs in der Transversalebene für verschiedene Krängungswinkel beschreibt, wird Auftriebsmittelpunktskurve genannt,... Continue reading "Stabilität von Schiffen: Auftrieb, Gleichgewicht und Meeresströmungen" »