Physik für Nebenfächler (Fach) / Agrarwissenschaften (Lektion)

Sommersemester 2018

Diese Lektion wurde von HeliMcBeal erstellt.

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• Physikalische Größe quantitativ bestimmbare Eigenschaft eines Objekts (Länge, Masse, Zeit) Variablen dazu werden kursiv geschrieben! ( l,m,t )
• Physikalische Messgröße Ergebnis der Messung Zahl mit Einheit (Meter m, Kilogramm kg, Sekunde s)
• micro µ 10-6 0,000001
• mili m 10-3 0,001
• kilo k 103 1000
• mega M 106 1000000
• nano n 10-9 0,000000001
• giga G 109 1 000 000 000
• SI-Basiseinheiten Alle anderen Einheiten sind von diesen sieben abgeleitet! Meter (m)  -  Länge Kilogramm (kg)  -  Masse Sekunde (s)  -  Zeit Ampere (A)  -  Elektrische Stromstärke Kelvin (K)  -  Thermodynamische ...
• Gleichförmige geradlinige Bewegung (unbeschleunigte ... = konstante Geschwindigkeit und keine Richtungsänderung Geschwindigkeit = Strecke / Zeit         v = Δs/Δt
• Einheit mit Vorsilbe in Einheit ohne Vorsilbe umrechnen ... 7 nm -> 7*10-9m Vorsilbe durch die passende Zehnerpotenz ersetzen. 7m -> 7*109nm
• Einheit mit Vorsilbe in Einheit mit Vorsilbe umrechnen ... 0,02 MJ -> 0,02 * 109 mJ      ( 0,02 * (106 / 10-3 ) = 0,02 * 109 mJ ) 0,02 MJ * ( Zehnerpotenz der alten Vorsilbe / Zehnerpotenz der neuen Vorsilbe) 
• Einheiten mit Potenzen umrechnen 3 cm3 -> * (10-2 / 103)3  -> 3* (10-5 km)3 -> 3* 10-15 km3 Zehnerpotenz der alten Vorsilbe geteilt durch die Zehnerpotenz der neuen Vorsilbe; potenziert mit der Potenz der Einheit (Kubik, Quadrat, ...
• Potenzgesetze xa * xb = xa+b xa / xb = xa-b (xa)b = xa*b
• 1 Lj Lichtjahr Strecke, die Licht in einem Jahr zurücklegt
• Dichte (Einheit & Zeichen) ρ Einheit: kg/m3
• Stoffmenge (Einheit & Zeichen) Atomare Masseneinheit ... n Einheit: mol 1 mol ist die Anzahl von Atomen in 12 g C-12 (Kurzfragen) Atomare Masseneinheit: 1u  Die Masse in u entspricht auch der molaren Masse in g/mol
• Beschleunigte Bewegung v  ändert sich Einheit Beschleunigung (a): m/s2
• kinetische Energie Ekin Bewegungsenergie Energie steckt in einer Bewegung
• potentielle Energie Epot Energie steckt in der Lage/Höhe einer Masse
• Energieerhaltung Die Gesamtenergie in einem abgeschlossenen System ist immer konstant.
• Energie (Einheit) 1 J = 1 Ws
• senkrechter Wurf Bei gleicher Höhe: Abwurfgeschwindigkeit = Aufprallgeschwindigkeit & Fallzeit = Steigzeit Flugzeit berechnen: 1. max. Höhe berechnen; 2. Zeit für den freien Fall aus dieser Höhe berechnen; 3. Zeit ...
• schiefer Wurf Man betrachtet die Bewegung in x und y Richtung getrennt. y-Richtung: Beschleunigte Bewegung mit a=g x-Richtung: unbeschleunigte Bewegung  Es wandelt sich nur die kinetische Energie aus der Bewegung ...
• Kurzfrage: In welchem Winkel muss ich abwerfen, um ... 45°
• Leistung P Einheit: 1 W = 1J/s
• Wirkungsgrad η Gibt an, welcher Anteil einer aufgewendeten Energie tatsächlich genutzt wird η = Egenutzt / Eaufgewendet
• Kraft & Newtonsche Axiome F Einheit: 1N = 1 kg*m / s2 1.Newtonsches Axiom: Ein Körper, auf den keine Kraft wirkt, bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit in die gleiche Richtung weiter. 2.Newtonsches Axiom: Wenn eine Kraft ...
• Gravitationskraft Kraft, aufgrund derer sich zwei Körper aufgrund ihrer Massen gegenseitig anziehen. F = m*g (Gilt nur in der Nähe der Erdoberfläche) F = G* ((m1 * m2) / r2 )   -> (G= Gravitationskonstante, r= Abstand ...
• Gewichtkraft Ist die Gravitationskraft zwischen Körper und Erde
• Winkelgeschwindigkeit Einheit: 1 1/s = 1 rad/s ω = φ / t (φ= Winkel in Bogenmaß (rad); In Formelsammlung steh es als v) Spezialfall: ω= 2π / T ( T= Zeit für einen gesamten Umlauf) ( Verwendung, wenn sich der Punkt ...
• Bahngeschwindigkeit (Umlaufgeschwindigkeit) v=s/t = 2πr / T ( beachte: 2πr = UKreis & 2π / T = ω) also geht auch v = ω*r
• Zentripetalkraft FZ Damit sich ein Körper auf einer Kreisbahn bewegen kann, muss es eine Kraft geben, die ihn auf der Kreisbahn hält. Es muss immer eine andere Kraft als Zentripetalkraft wirken. Also: Kräfte gleichsetzen! ...
• Impuls & Impulserhaltung p Impulserhaltung: Der Gesamtimpuls in einem geschlossenen System ist immer konstant.
• inelastische Stöße Impuls Die beiden Massen bewegen sich vor oder nach dem Stoß gemeinsam. Ein Teil der kinetischen Energie wird in Verformungsenergie umgewandelt.
• elastischer Stoß Impuls Massen bewegen sich vor und nach dem Stoß getrennt Die gesamte kinetische Energie bleibt erhalten. Formeln für Geschwindigkeit nach dem Stoß wären in Klausur gegeben. Bsp. Newtonpendel
• Rotationsenergie ERot ERot= 1/2 J ω2 (J=Trägheitmoment des Körpers, ω = Winkelgeschwindigkeit)
• Drehmoment M Einheit: 1Nm M = r*F*sin(α) -> (r=Hebelarm ( Abstand von der Drehachse zum Angriffspunkt der Kraft); α = Winkel zwischen r und F)
• Wann ist das Drehmoment maximal? Das Drehmoment ist maximal, wenn die Kraft senkrecht zum Hebelarm wirkt.
• Hebelgesetz Drehmomentgleichgewicht F1*l1= F2*l2 (Aufpassen: l ist immer die Länge von Drehachse bis zur Kraft!)
• Hook´sches Gesetz Elastische Dehnung einer Feder F = k*x (k= Federkonstante, Einheit: Nm, gibt an, wie steif die Feder ist)
• Federenergie Elastische Dehnung einer Feder Fk = 1/2 k * x Energie, die in der gestannten Feder steckt
• Druck p Einheit: 1Pa = 1 N/m2  = kg/m*s2 p=F/A
• Hydostatischer Druck (Druck in Wassersäule) Schweredruck in einer Flüssigkeit (gilt für jede Flüssigkeit) p=ρ*g*h
• Barometrische Höhenformel Luftdruck hängt von Höhe ab p(h) = p0 * e (-ρ0/p0 * g * h)   ( p(h) = Druck in der Höhe h; p0= Druck in der Höhe 0; ρ0= Dichte der Luft in der Höhe 0)
• Zugkraft F= A * E * (Δl / l ) elastische Dehnung eines Festkörpers Zugspannung: σ = F/A -> durch die Zugspannung dehnt sich der Festkörper relative Dehnung: ε= Δl / l  -> Längenänderung / Anfangslänge ...
• Auftriebskarft Fa = VK * ρFl *g ( VK= Verdrängte Masse; ρFl= Dichte des Mediums.) Achtung! Verdrängte Masse ist nicht immer gleich mit dem Volumen des Körpes! ρK > ρFl -> FG > Fa -> Körper sinkt -> Vverdrängt ...
• Stokessche Reibung Fr = 6*π*η*v*r (η=Viskosität der Flüssigkeit Einheit: 1 Pa*s) Reibungskraft auf eine Kugel, die sich durch eine Flüssigkeit bewegt. Reibungskraft wirkt immer der Bewegungsrichtung entgegen.
• Kurzfrage: Wie wird die Viskosität einer Flüssigkeit ... innere Reibung
• Gesetz von Hagen-Poiseuille Volumenstrom: I= V/t = (π* r4 * Δp) / (8 * l * η) -> (r= Radius des Rohrs; Δp= Druckdifferenz zw. beiden Enden; η= Viskosität) Strömung durch ein Rohr berechnen

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