Mechanik

Question 1

In welche Arten kann die Mechanik eingeteilt werden?

Answer 1

Kinematik und Dynamik

Question 2

Was ist die Kinematik?

Answer 2

Bewegungsgesetze ohne Kräfte

Question 3

Was ist die Dynamik?

In welche Arten kann die Dynamik noch eingeteilt werden?

Answer 3

Wirkung von Kräften

Statik und Kinetik

Question 4

Was ist die Statik?

Answer 4

Kräfte sind im Gleichgewicht, ruhender Körper

Question 5

Was ist die Kinetik?

Answer 5

Kräfte verändern den Bewegungszustand

Question 6

Formel der Geschwindigkeit + Einheit:

Answer 6

v = s/t

m/s

Question 7

Formel der Beschleunigung + Einheit:

Answer 7

a = v/t

m/s²

Question 8

Formel vom Impuls + Einheit:

Answer 8

p = m * v
kg*m/s = Ns Newtonsekunde

Question 9

Formel der Kraft + Einheit:

Answer 9

F = m*a
kg*m/s² = N Newton

Question 10

Was ist das Superpositionsprinzip?

Answer 10

auf einen Körper wirken mehrere Kräfte;

verhält sich aber so, als ob nur eine Kraft auf ihn wirken würden

Question 11

Was sind Erhaltungsgrößen?

Answer 11

physikalische Größen, die weder vernichtet nicht erzeigt werden können

Question 12

Welche zählen zu den Erhaltungsgrößen?

Answer 12

Energie;
Impuls;
Drehimpuls;
elektrische Ladung;

Question 13

Wie heißen die Newton’sche Axiome?

Answer 13

1. Trägheitsprinzip
2. Aktionsprinzip
3. Reaktionsprinzip

Question 14

Trägheitsprinzip (kurz erklären)

Answer 14

Körper, auf die keine Kraft wirkt, bewegen sich geradlinig gleichförmig oder sind in Ruhe

Question 15

Aktionsprinzip (kurz erklären)

Answer 15

F = m*a

wirkt eine Kraft auf einen Körper, wird dieser beschleunigt

Question 16

Reaktionsprinzip (kurz erklären)

Answer 16

Actio = Reactio
wirkt Körper A auf B eine Kraft aus, so wirkt B auf A eine gleich große Kraft aus in die andere Richtung

F1 = -F2

Question 17

Was ist die Energie?

Einheit, Einteilung, Formel

Answer 17

Einheit = Joule (J) = kg*m²/s²
Potentielle und Kinetische Energie
Eges = Epot + Ekin
Gesamtenergie kann weder vermehrt noch vermindert werden

Question 18

Was ist Epot?

Answer 18

Potentielle Energie;
= Energie der Lage
> steigt mit Masse und Höhe des Körpers
Epot = mgh

Question 19

Erdbeschleunigung:

Answer 19

g = 9,81 m/s²

Question 20

Andere Art der Epot:

Answer 20

Lage einer Feder;
je weiter eine Feder gedehnt ist, desto mehr Epot hat sie
Epot = k * x²/2

Question 21

Was ist Ekin?

Answer 21

Kinetische Energie;
= Energie der Bewegung
2 Arten:
Translation & Rotation

Question 22

Translation:

Answer 22

Energie hängt von Masse & Geschwindigkeit ab

Ekin = m * v²/2

Question 23

Rotation:

Answer 23

Energie hängt von Winkelgeschwindigkeit, Masse und Masseverteilung ab
Ekin = I * w²/2
I … Trägheitsmoment
w … Winkelgeschwindigkeit

Question 24

Arbeit W

kurze Definition, Einheit, Formel

Answer 24

= Energiemenge, die bei einem Vorgang umgewandelt wird;
Einheit = Joule
W = F * s => Arbeit = Kraft * Weg

Question 25

Welche Arten von Arbeit gibt es?

Answer 25

Hubarbeit; Beschleunigunsarbeit; Reibungsarbeit; Verformungsarbeit

Question 26

Welche andere gebräuchlichen Einheiten von Arbeit gibt es noch?

Answer 26

> Nm > kWh > Ws > SI-Einheit = kg*m²/s²

Question 27

Leistung P | kurze Definition, Einheit, Formel

Answer 27

= wie viel Arbeit pro Zeit verrichtet wird; Einheit = Joule/Sekunde = Watt (W); P = W/t => Leistung = Arbeit pro Zeit

Question 28

Impuls p | Formel, kurze Definition

Answer 28

p = m * v; | beschreibt den geradlinigen Bewegungszustand eines Körpers

Question 29

Drehimpuls L | Formel, kurze Definition

Answer 29

L = r * p | drehender Bewegungszustand

Question 30

Winkelgeschwindigkeit Formel

Answer 30

w = winkel phi / t

Question 31

Winkelbeschleunigung Formel

Answer 31

a = w / t

Question 32

Welche Kräfte gibt es bei der Rotation?

Answer 32

Zentripetalkraft & Zentrifugalkraft

Question 33

Zentripetalkraft:

Answer 33

> senkrecht zur Geschwindigkeit | > zeigt zum Zentrum

Question 34

Zentrifugalkraft:

Answer 34

> senkrecht zur Geschwindigkeit | > zeigt vom Zentrum nach außen

Question 35

Kraft der Rotation Formel: | + 2 Beispiele der Größenänderungen

Answer 35

F = m * v²/r = m * w² * r je größer v & m, desto größer F je größer r, desto kleiner F

Question 36

4 Grundkräfte der Physik:

Answer 36

1) Gravitation (=Schwerkraft) 2) Elektromagnetische Kraft 3) starke Kernkraft 4) schwache Kernkraft

Question 37

Gravitationsgesetz:

Answer 37

F = G * (m1*m2)/r² einer der Massen *2 => F * 2 r * 2 => F * 1/4

Question 38

Gewicht | kurze Definition, Formel

Answer 38

die Kraft, mit der Körper von einem anderen angezogen wird = Gewichtskraft F = m*g

Question 39

Gewicht und Masse

Answer 39

Gewicht ≠ Masse Gewicht: > vektorielle Kraft > von Ort abhängig > Eineheit = Newton Masse: > skalare Eigenschaft > immer gleich > Einheit = kg

Question 40

Reibung | kurze Definition, Formel, Arten

Answer 40

Material abhängig => raue oder glatte Oberfläche wie viel Kontaktfläche, wie stark zusammengedrückt Reibungskraft = direkt proportional zur Normalkraft FR = µ * FN Haftreibung, Gleitreibung und Rollreibung

Question 41

Haftreibung:

Answer 41

stärkste Art von Reibung; 2 Körper aneinander haften => Körper in Ruhe v = 0

Question 42

Gleitreibung:

Answer 42

2 Körper aufeinander gleiten | v ≠ 0

Question 43

Rollreibung:

Answer 43

1 Körper rollt auf anderem | schwächste Art der Reibung

Question 44

Druck p | Formel, Einheit, eine Art

Answer 44

p = F/A Einheit = N/m² = kg/m*s² = Pascal (Pa) Schweredruck

Question 45

Schweredruck Definition:

Answer 45

auf Körper wirkt Gravitationskraft, liegt mit gewissen Grundflächen auf => umso größer, je kleiner die Querschnittsfläche Flüssigkeiten können nicht zur Seite ausweichen => in Flüssigkeitssäule Schweredruck => wirkt in allen Richtungen gleich, steigt mit Tiefe

Question 46

Elastischer Stoß:

Answer 46

``` keine Interaktion zwischen den Partnern; gerader Zusammenstoß: Impuls des einen Körpers auf den anderen übertragen nicht gerader Zusammenstoß: Impulszerlegung erforderlich ein vollkommener elastischer Stoß: hier gilt auch die Energieerhaltung ```

Question 47

Unelastischer Stoß:

Answer 47

irgendeine Form der Interaktion zwischen Partnern: Zerbrechen, verformen, zusammenkleben, etc. Bsp.: viel Energie in Reibungswärme umwandeln => Stoßdämpfer

Question 48

Mechanik in der Medizin:

Answer 48

Blutdruck => Druck mit entsprechenden Größen Reibung => Gelenke abnutzen; Gewebe verfestigen Hebelgesetz => überall im Körper

Question 49

Hebelgesetz Formel:

Answer 49

F1 * r1 = F2 * r2

Question 50

Translation:

Answer 50

``` Körper wird entlang einer Kurve/Gerade verschoben, nicht gedreht; einfachster Fall: gleichförmige, geradlinige Translation: v = konstant a = 0 s(t) = v*t+s0 ``` gleichmäßige, beschleunigte Translation: a = konstant v = nimmt gleichmäßig ab/zu v(t) = a*t+v0

Question 51

Allgemeine Beschleunigungsgleichung:

Answer 51

s(t) = a/2 * t² + v0*t + s0

Question 52

Rotation:

Answer 52

= Bewegung eines Körpers auf Kreisbahn; Körper wird um eine Achse gedreht; Winkel in Bogenmaß gemessen = Radianten Winkel φ = Bogenlänge (b) / Radius (r)

Question 53

Radianten (rad) und Grad (°) Umrechnung:

Answer 53

rad - 0 - π - 2 π | Grad - 0° - 180° - 360°

Question 54

Dichte ρ | Formel und Einheit

Answer 54

``` ρ = m/V => m = ρ  * V Si-Einheit = kg/m³ ```

Question 55

Auftrieb

Answer 55

Körper verdrängt einen Stoff -> treibt auf Auftriebskraft > Gewichtskraft ρ-Wasser < ρ-Körper Körper sinkt ρ-Wasser = ρ-Körper Körper bleibt ρ-Wasser > ρ-Körper Körper steigt auf

Question 56

Archimedisches Prinzip:

Answer 56

Auftriebskraft durch Flüssigkeit & Gewichtskraft der verdrängten Menge = vom Betrag gleich groß

Question 57

Auftriebskraft Formel:

Answer 57

FA = V * ρ * g

Question 58

hydrostatisches Paradoxon

Answer 58

Schweredruck der Flüssigkeitssäule hängt nur von der Höhe der Säule und Dichte des Mediums ab, nicht von der Form

Question 59

Gesetz von Bernoulli

Answer 59

höhere Geschwindigkeit des Mediums = geringerer Druck

Question 60

Gesamtdruck Formel:

Answer 60

ρ * v²/2 + p = konstant

Question 61

Dynamischer Druck:

Answer 61

ρ * v²/2