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Mechanik Flashcards

1
Q

Kraft

A

Kraft F = m • a

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Q

Durchschnittsgeschwindigkeit

A

Durchschnittsgeschwindigkeit v = (zurückgelegter Weg 🔺s) : (vergangene Zeit 🔺t)

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3
Q

Beschleunigung bei gleichmäßig beschleunigter Bewegung

A

Beschleunigung a = (Änderung der Geschwindigkeit 🔺v) : (vergangene Zeit 🔺t)

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4
Q

Geschwindigkeit einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung

A

Geschwindigkeit v = a • t

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5
Q

Bremsweg

A

Bremsweg s = (v^2) : (2a)
+ 1s Reaktionszeit

a=Bremsverzögerung

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6
Q

Wurfweite

A

Wurfweite s = (v^2 • sin(2alpha)) : g

s=Weite
v=Wurfgeschwindigkeit
alpha=Wurfwinkel
g=Erdbeschleunigung 9,81m/s

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7
Q

Grad -> Bogenmaß

A

x = (alpha : 180°) • pi

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8
Q

Bogenmaß -> Grad

A

alpha = (x : pi) • 180°

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9
Q

Winkelgeschwindigkeit

A

Winkelgeschwindigkeit w (omega) = (🔺y) : (🔺t)

y = phi, Drehwinkel im Bogenmaß

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10
Q

Tangentialgeschwindigkeit

A

Tangentialgeschwindigkeit V = w (omega) • r

r = Abstand von Drehachse

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11
Q

Zentripetalkraft

A

F(ZP) = m • (v^2 : r) = m • ((r • w)^2 : r) = m • w^2 • r

m=Masse
a=Beschleunigung
w=omega, Winkelgeschwindigkeit
r=Abstand von Drehachse

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12
Q

Drehimpuls

A

Drehimpuls L = I • w (omega)

I = Trägheitsmoment/Drehmasse
omega = Dreh-/Winkelgeschwindigkeit
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13
Q

Drehenergie / Rotationsenergie

A

Drehenergie E(rot) = (I w^2) : 2

I = Trägheitsmoment/Drehmasse
omega = Winkelgeschwindigkeit
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14
Q

Gewichtskraft

A

Gewichtskraft F = m • g

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15
Q

Reibungskraft

A

Reibungskraft F(R)= my • F(N)

my = Reibungszahl (=1 -> F(R)=F(N), meistens aber viel kleiner als 1)
F(N)=Normalkraft (Kraft zum Heben)

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16
Q

Arbeit

A

W = F • s

W=Arbeit
F=Kraft
s=Weg
Einheit: Joule J / kcal

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17
Q

Leistung

A

Leistung P = (🔺W) : (🔺t)

W=Arbeit
t=Zeit
Einheit: Watt

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18
Q

Hebearbeit

A

Hebearbeit W(H)= m • g • h

m=Masse
g=Erbeschleunigung
h=Hebehöhe

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19
Q

Potenzielle Energie

A

Pot. Energie E(P)=m • g • h

m=Masse
g= Erdbeschleunigung
h=Hebehöhe

=> gleich wie Hubarbeit

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20
Q

Kinetische Energie

A

Kin. Energie E(k)=(m • v^2) : 2

v=Geschwindigkeit
m=Masse

=> gleich wie Beschleunigungsarbeit

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21
Q

Beschleunigungsarbeit

A

Beschleunigungsarbeit W(B)= (m • v^2) : 2

m=Masse
v=Geschwindigkeit

22
Q

Grundgrößen

A

Zeit t, Einheit: Sekunde s
Länge s, Einheit: Meter m
Masse m, Einheit: Kilogramm kg

23
Q

Trägheitsgesetz

A

Trägheitsgesetz: ein kräftefreier Körper bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit oder bleibt in Ruhe

24
Q

Aktionsgesetz

A

Aktionsgesetz: die Änderung der Bewegung ist der Einwirkung der Kraft proportional und geschieht in die Richtung, in die die Kraft wirkt (F = m • a)“

25
Reaktionsgesetz
Reaktionsgesetz: Kräfte treten paarweise auf: übt Körper A auf Körper B eine Kraft aus, so wirkt eine gleich große, entgegengerichtete Kraft vom Körper B auf Körper A
26
Translation
Translation: geradlinige Bewegung (unbeschleunigte/gleichförmige Bewegung oder beschleunigte Bewegung)
27
Einfachste Art der Translation
Einfachste Art der Translation: unbeschleunigte/gleichförmige Bewegung: Betrag & Richtung des Geschwindigkeitsvektors bleibt gleich (Inertialsystem); innerhalb dieser Kriterien verlaufen alle Experimente normal (kl. Relativitätsprinzip)
28
Absolute Translation
Absolute Translation: • beschleunigte Bewegung = freier Fall • ungleichmäßig beschleunigte Bewegung: z.B. Autofahren
29
Definition: Beschleunigung
Beschleunigung = jede Geschwindigkeitsänderung (positive & negative Bewegung z.B. Bremsen)
30
Erdbeschleunigung
Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s
31
Definition: Rotation
Rotation = Drehbewegung
32
Relation: Bogenmaß - Grad
``` 0° = 0 90° = pi/2 180° = pi 270° = 1,5 pi 360° = 2 pi ```
33
Definition: Winkelgeschwindigkeit
Winkelgeschwindigkeit = Drehwinkel pro Sekunde
34
Definition: Zentripetalkraft
Zentripetalkraft: kann eine Reibungskraft, Gravitationskraft,... sein, setzt sich aus am Körper angreifenden Kräften zusammen, zeigt zum Mittelpunkt der Kreisbahn; Bsp. Kurve: Zentripetalkraft (Gurt & Autositz) lassen Körper verformen, man spürt den Druck
35
Definition: Zentrifugalkraft
Zentrifugalkraft: | Bsp. Kurve: man spürt die Zentrifugalkraft, weil sie auf jedes Atom des Körpers wirkt (Trägheit)
36
Drehimpulserhaltungssatz
Drehimpulserhaltungssatz: die Summe der Drehimpulse in einem abgeschlossenen System bleibt immer erhalten
37
Definition: Drehenergie
Drehenergie: Gegenstück zur kinetischen Energie bei Translation (Rotationsenergie), unterliegt Energieerhaltungssatz
38
Newton‘sches Gesetz
Newton‘sches Gesetz = Trägheitsgesetz Wenn auf einen Gegenstand keine Kraft wirkt, ändert er seine Geschwindigkeit nicht; wenn eine Kraft auf ihn wirkt, ändert er seine Geschwindigkeit (-> Beschleunigung)
39
Definition: 1 Newton N
1 N = Kraft, mit der eine Masse von ~100g von der Erde angezogen wird (-> 1kg = ca. 10 N)
40
2. Newton’sches Gesetz
2. Newton’sches Gesetz = Aktionsgesetz: die Änderung der Bewegung ist proportional zur Einwirkung der bewegenden Kraft & wirkt in die Richtung der geraden Linie, in welche jene Kraft wirkt (-> Kräfte sind Vektoren mit Richtung und Länge = Stärke)
41
Hook‘sches Gesetz
Hook‘sches Gesetz: um eine Feder doppelt so stark zu dehnen, ist auch eine doppelt so große Kraft nötig
42
Prinzip Flaschenzug
Flaschenzug: durch verlängern des Weges kann man Kraft sparen, aber keine Arbeit
43
Definition: Energie
Energie = gespeicherte Arbeitsfähigkeit
44
Definition: Arbeit
Arbeit = Energieübertragung | Verformungsarbeit (elastische Gegenstände z.B. Bogen verformen) = Energie speichern
45
Definition: Hubarbeit / Hebearbeit
Hubarbeit / Hebearbeit: Energie, die durch Heben gespeichert wird = Lageenergie / potenzielle Energie; kann, muss aber nicht freigesetzt werden
46
Definition: Beschleunigungsarbeit
Beschleunigungsarbeit: Körper, der sich bewegt hat Bewegungsenergie (kinetische E.), um Körper in Bewegung zu setzen braucht man Beschleunigungsarbeit
47
Definition: Energieerhaltungssatz
Energieerhaltungssatz: Energie geht nie verloren, wird nur umgewandelt: pot. Energie -> kin. Energie -> Wärme
48
Definition: Wärme
Wärme: ungeordnete Bewegung der Moleküle
49
Definition: Impuls
Impuls p: beschreibt den Bewegungszustand eines Körpers, hat Betrag (Produkt aus Masse & Geschwindigkeit) und (Bewegungs-)Richtung (vektorielle Größe)
50
Definition: elastischer Stoß
Elastischer Stoß: kin. Energie wird von Körper zu Körper weitergegeben, ohne Verformung (bei Atomen & Elementarteilchen; Billardkugeln
51
Definition: unelastischer Stoß
Unelastischer Stoß: Körper verformen sich, großer Teil der Energie wird in Deformationsenergie/Reibung umgewandelt (im Endeffekt Wärme), z.B. Autounfall

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