Einführung in die Grundlagen der Physik

Was ist Physik? Physik ist die Wissenschaft, die physikalische Phänomene studiert, indem sie diese beobachtet und experimentell untersucht, um die Gesetze zu interpretieren und praktische Anwendungen abzuleiten.

Was ist eine Größe? Eine Größe ist eine Eigenschaft, die gemessen werden kann. Die Messung einer Größe erfolgt, um sie mit einer anderen Größe derselben Art zu vergleichen, die als Einheit dient.

Magnituden werden als Größenordnungen oder Module definiert, die durch den Wert der Messung bestimmt werden. Beispiele sind: Masse, Länge, Zeit, Volumen usw.

Vektorgröße ist eine Größe, die durch ihr Modul und ihre Richtung definiert ist. Beispiele sind: Verschiebung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft usw. Ein Vektor ist eine gerichtete Strecke, und ein Segment ist eine gerade Linie.

Geschwindigkeit oder Skalargröße ist definiert als der Raum, der von einem beweglichen Objekt in einer bestimmten Zeit zurückgelegt wird. --- Formel: Rm = Strecke / Zeit.

Momentangeschwindigkeit ist die Vektorgröße, die die Geschwindigkeit eines beweglichen Objekts zu einem bestimmten Zeitpunkt angibt. Die gemittelte Geschwindigkeit über ein sehr kleines Zeitintervall (das gegen Null tendiert) wird als momentane Geschwindigkeit bezeichnet. Diese ist zeitabhängig und kann aus dem Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm oder der Geschwindigkeitsgleichung abgeleitet werden.

Durchschnittliche Beschleunigung tritt auf, wenn sich die Geschwindigkeit ändert. Die Beschleunigung kann konstant sein, wenn die Geschwindigkeit gleichmäßig zunimmt, oder variabel, wenn es einen Richtungswechsel gibt. --- Formel: M = (v - vo) / (t - to).

MRU (Gleichförmige Bewegung) beschreibt eine Bewegung, bei der sich ein Objekt geradlinig bewegt und dessen Geschwindigkeit konstant bleibt (d.h. keine Beschleunigung aufweist). Die Bewegungsgleichung lautet: S = So + v(t - to).

MRuA (Gleichmäßig beschleunigte Bewegung) beschreibt die Bewegung eines Teilchens, dessen Bahn eine gerade Linie ist und dessen Geschwindigkeit gleichmäßig mit der Zeit zunimmt. Daher ist die Beschleunigung konstant.
Bewertungsformel: V = Vo + a(t - to)
Position-Zeit-Gleichung: S = So + Vo(t - to) + 1/2 a(t - to)².

Die Steigung einer Geraden ist der Tangens des Winkels zwischen der Linie und der Abszissenachse.

Position eines Mobiltelefons beschreibt, wo sich das Telefon zu jedem Zeitpunkt befindet. Es handelt sich um eine Vektorgröße.

Ausgangsposition bezeichnet die Position eines Mobiltelefons zu Beginn, also bei 0 Sekunden.

Um eine Bewegung zu beschreiben, müssen wir Folgendes wissen: 1. Die Art des Pfades, den das Telefon nimmt, 2. Die Beziehung zwischen Ort und Zeit.

Verdrängung ist die Veränderung der Position eines Objekts zwischen zwei Zeitpunkten.

Strecke ist ein Skalar (hat nur einen Wert) und entspricht der Länge des Weges, der zwischen zwei Punkten in der Zeit zurückgelegt wird. Sie ist immer positiv. Nur wenn der Pfad gerade ist und es keine Richtungsänderung gibt, stimmt der Betrag des Verschiebungsvektors mit der zurückgelegten Strecke überein.

Durchschnittliche Geschwindigkeit ist die Vektorgröße, die die Veränderung der Position über die Zeit angibt. --- Formel: Vm = (S - So) / (t - to).

Position-Zeit-Diagramm in der MRU - Wenn wir die Position auf der vertikalen Achse gegen die Zeit auf der horizontalen Achse darstellen, erhalten wir eine gerade Linie, deren Ordinate bei der Entstehung den Wert So hat und deren Steigung (Tangens des Winkels zwischen der Linie und der x-Achse) dem Wert der Geschwindigkeit entspricht. Wenn sich das Objekt nach rechts bewegt, steigt die Linie, und wenn es nach links navigiert, fällt die Linie.

Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm in der MRU - Wenn wir die Geschwindigkeit auf der vertikalen Achse darstellen, während die Zeit auf der horizontalen Achse abgetragen wird, erhalten wir eine gerade Linie, die parallel zur horizontalen Achse verläuft und deren Modul konstant ist.

Diagramm Beschleunigung - Zeit - Wenn wir die Beschleunigung auf der vertikalen Achse gegen die Zeit auf der horizontalen Achse darstellen, erhalten wir eine gerade Linie, die parallel zur x-Achse verläuft, da die Beschleunigung konstant ist.

Diagramm Geschwindigkeit - Zeit - Wenn wir die Geschwindigkeit auf der vertikalen Achse gegen die Zeit auf der horizontalen Achse darstellen, erhalten wir eine aufsteigende Linie, da die Geschwindigkeit mit der Zeit zunimmt.