Mechanik

Question 1

Weg

Answer 1

s ; Einheit: m (Meter) , Der Weg ist die Entfernung zwischen zwei Punkten im Raum

Question 2

Zeit

Answer 2

t ; Einheit: sec [Sekunden] Die Zeit ordnet jedem Moment einen eindeutig definierten Zeitpunkt zu.

Question 3

Kraft

Answer 3

F ; Einheit: N [Newton] Vektorielle Größe Grundgleichung der Mechanik: F = m * a

Question 4

Geschwindigkeit

Answer 4

Einheit: m/sec [Meter / Sekunden] abgeleitet: v = s/t Vektorielle Größe Die Geschwindigkeit ist der Quotient Weg / Zeit.

Question 5

Masse

Answer 5

m ; Einheit: kg [Kilogramm] Grundgröße Skalare Größe

Question 6

Arbeit

Answer 6

W ; Einheit: J, Ws, Nm [Joule, Wattsekunde, Newtonmeter] abgeleitet: W = F * s Skalare Größe Die Arbeit ist das Produkt Kraft mal Weg in Kraftrichtung. Spannarbeit: W = 1/2 * D * s² D: Härte der Feder = F/s Beschleunigungsarbeit: W = m * a * s Hubarbeit: W = m * g * h

Question 7

Energie

Answer 7

E ; Enheit: J, Ws, Nm [Joule, Wattsekunde, Newtonmeter] abgeleitet: E = F * s Skalare Größe Die Energie ist das Produkt Kraft mal Weg in Kraftrichtung. E Pot = m * g * h E Kin = m * v² / 2

Question 8

Impuls

Answer 8

p ; Einheit: kg m/s, Ns [Kilogramm Meter pro Sekunde, Newtonsekunden] abgeleitet: p = F * s bzw.: p = m * v Vektorielle Größe Impuls ist das Produkt Kraft * Zeit, bzw. Masse * Geschwindigkeit.

Question 9

Leistung

Answer 9

P ; Einheit: W [Watt], J/s, VA abgeleitet: P = W / t Skalare Größe Die Leistung ist der Quotient Arbeit / Zeit. 1 W = 1 J / 1 sec ;

Question 10

Erstes Newtonsche Axiom (Trägheitsprinzip)

Answer 10

“Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird.“

• Gleichgewischtsbedingungen

Question 11

Zweites Newtonsches Gesetze (Aktionsprinzip)

Answer 11

„Die Änderung der Bewegung ist der Einwirkung der bewegenden Kraft proportional und geschieht nach der Richtung derjenigen geraden Linie, nach welcher jene Kraft wirkt.“

Das zweite Newtonsche Axiom postuliert, dass die Kraft die Masse mal der Beschleunigung ist.

F = m ∗ a

F …. Kraft [N] m… Masse [kg] a …. Beschleunigung [m/s²]

Question 12

Drittes newtonsches Axiom

Answer 12

Wechselwirkungsprinzip ; „Kräfte treten immer paarweise auf. Übt ein Körper A auf einen anderen Körper B eine Kraft aus (actio), so wirkt eine gleich große, aber entgegen gerichtete Kraft von Körper B auf Körper A (reactio).“

Question 13

Erhaltungssatz der MEchanik

Answer 13

Energie, Impuls, Drehimpuls, elek. Ladung, Baryonenzahl und Leptonenzahl

Question 14

Translation

Answer 14

Eine Translation ist eine Bewegung, bei der alle Punkte eines physikalischen Systems, z. B. eines starren Körpers, dieselbe Verschiebung erfahren.

Sie ist gekennzeichnet durch Impuls, Translationsenergie, Geschwindigkeit und Beschleunigung.

Question 15

Frequenz f

Answer 15

f = N/t ; Die Frequenz macht eine Aussage über die Zahl der Umläufe pro Zeiteinheit. ; Einheit : 1/s = 1Hz

Question 16

Bahngeschwindigkeit v (Rotation)

Answer 16

v = (2⋅π ⋅r)/T = 2⋅π ⋅r ⋅ f

Geschwindigkeit = zurückgelegte Strecke / dafür benötigte Zeit ; v=s/t

Question 17

Rotation

Answer 17

Rotation, auch Drehbewegung oder Kreisbewegung ist die Bewegung eines Punktes oder Körpers um eine Rotationsachse.

Question 18

Winkelgeschwindigkeit ω

Answer 18

Die Winkelgeschwindigkeit gibt an, wie schnell der Winkel überstrichen wird: Winkelgeschwindigkeit = überstrichener Winkel / dafür benötigte Zeit: ω = φ/t ω = (2⋅π)/T = 2⋅π ⋅ f

Question 19

Impuls p

Answer 19

p⃗ = m ⋅ v⃗ [Ns], [kg * m/s] Die Geschwindigkeit zeigt an, wie viel Impuls ein Körper bei gegebener Masse speichert. Die Geschwindigkeit steht aber auch für die Energiebeladung des Impulsstromes, d.h. die Geschwindigkeit ist das translationsmechanische Potenzial.

Question 20

Arbeit

Answer 20

Formelzeichen W, Einheiz : Joule J/ Newtonmeter Nm; Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird.

Arbeit = Kraft * Strecke

W= F * s

Question 21

Potentielle Energie

Answer 21

Epot=m·g·h ;

“E POT “ ist die potentielle Energie in Newton-Meter [ Nm ]
“m” ist die Masse des Körpers, der gehoben wird, in Kilogramm [ kg ]
“g” ist die Erdbeschleunigung, g = 9,81m/s 2 [ m / s 2 ]
“h” ist die Höhe, um die das Objekt angehoben wird in Meter [ m ]

Question 22

Kinetische Energie

Answer 22

Ekin= (m · v’2) /2
“E KIN “ ist die kinetische Energie in Newton-Meter [ Nm ]
“m” ist die Masse des Objektes in Kilogramm [ kg ]
“v” ist die Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde [ m / s ]

Question 23

Kraft

Answer 23

F= m*a

“F” ist die Kraft in Newton [ N ]
“m” ist die Masse des Körpers in Kilogramm [ kg ]
“a” ist die Beschleunigung in Meter pro Sekunde-Quadrat [ m/s’2)

Question 24

Leistung

Answer 24

P = W/t

“P” die Leistung in Watt [ W ]
“W” die Arbeit in NewtonMeter oder Joule [ 1J = 1Nm ]
“t” die Zeit in Sekunden [ s ]

Question 25

Gravitation

Answer 25

F= (G mM)/(r’2)

“F” Die Kraft zwischen den beiden Massen in Newton [ N ]
“G” Die Gravitationskonstante [m 3 kg -1 s- 2 ]
“m” Die Masse des ersten Massepunktes in Kilogramm [ kg ]
“M” Die Masse des zweiten Massepunktes in Kilogramm [ kg ]
“r” Der Abstand zwischen den Massepunkten in Meter [ m ]

Question 26

Gravitationskonstante

Answer 26

G= (6,67210’-11m’3)/(kgs’2)

Question 27

Haftreibung

Answer 27

Haftreibung liegt vor, wenn ein Körper auf einem anderen haftet. Dabei liegen zwei Körper aufeinander, ohne dass diese sich zueinander bewegen (v = 0)

Question 28

Gleitreibung

Answer 28

Gleitreibung liegt vor, wenn zwei Körper aufeinander gleiten.

Question 29

Rollreibung

Answer 29

Rollreibung liegt vor, wenn ein Gegenstand auf einem anderen rollt. V ist ungleich null

Question 30

Dichte

Answer 30

Das Verhältnis der Masse zum Volumen bei einem Körper.

ρ=m/V

“ρ” ist die Dichte [in g / cm 3 oder kg / l] “m” ist die Masse [in g oder kg] “V” ist das Volumen [in cm 3 oder l]

Question 31

Auftrieb

Answer 31

Befindet sich ein Körper in einer Flüssigkeit oder in einem Gas, so verringert sich scheinbar seine Gewichtskraft. ; Ursache für die Entstehung des Auftriebs ist der unterschiedlich große Schweredruck p in verschiedenen Tiefen h.

FA = g ∗ mFlü * V verdrängt

FA …. Auftriebskraft [N]
g…… Erdbeschleunigung 9,8 [m/s²]
mFlü .. Dichte der Flüssigkeit [kg/m³]
V …… Verdrängtes Volumen [m³]

Question 32

Archimedisches Gesetz

Answer 32

Die auf den Körper wirkende Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft der von ihm verdrängten Flüssigkeits- bzw. Gasmenge.

F A = F G

F A= pVg

p= Dichte des verdrängten Stoffes
V = Volumen des eingetauchten Körpers
g= Ortsfaktor (Fallbeschleunigung)

Question 33

Gesetz von Bernoulli

Answer 33

Je größer die Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit oder Gases, desto kleiner der statische Druck!

Question 34

Viertes Newtonsches Gesetz

Answer 34

Alle Kräfte die auf einen Punkt addieren sich Vektoren

Question 35

Beschleunigung

Answer 35

(m/s’2)= Geschwindigkeit (m/s)/ Zeit (s)

Question 36

Bahngeschwindigkeit

Answer 36

Bahngeschwindigkeit (Rad/s) = Kreisteil (Rad)/Zeit(s)

Question 37

Umlaufzeit (Rotation)

Answer 37

T= s/v= 2pi/w

Question 38

Drehimpuls

Answer 38

Der Drehimpuls ist das Produkt aus Masse, Radius und Bahngeschwindigkeit und bleibt im System konstant, wenn man in einem Drehsessel beginnt sich zu drehen und die Beine ausstreckt wird man langsamer, wenn man die Beine wieder anzieht wird man schneller.
Weil der Drehimpuls konstant bleiben muss und wenn sich halt der Radius halbiert wird die Geschwindigkeit verdoppelt. Siehe Balletttänzer.

Question 39

Kinetische Energie (Rotation)

Answer 39

Erot= J*v’2/2

E…. Energie [Nm]
J… Trägheitsmoment [kgm²]
v…. Geschwindigkeit [m/s]

Das Trägheitsmoment ist das Analogon zur Masse und man versteht darunter, wie sehr ein Körper in Drehung bleiben möchte. Dies ergibt sich durch:

J = m ∗ r²

Question 40

Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft

Answer 40

Die Zentrifugalkraft die das Objekt von der Mitte wegzieht und genauso stark ist wie die Zentripetalkraft, welche das Objekt in die Mitte zieht.

Question 41

Zentripetalkraft (Formel)

Answer 41

Die Zentripetalkraft ist das Produkt aus der Masse und der Zentripetalbeschleunigung. Die Zentripetalbeschleunigung ist der Quotient aus der Bahngeschwindigkeit und dem Radius.

Fz=M*az=m∗ v²