Physik Flashcards
2 Arten von Größen?
Skalar: Wert + Einheit (ungerichtet - Temperatur, Gewicht)
Vektor: Wert + Einheit + Richtung (Kraft, Geschwindigkeit)
Einheit Kraft? + Beispiel
Ohne kraft, keine Beschleunigung (Ableitung V)
1 Newton = (kg*m)/s^2
Z.b: gravitation, Reibung, Columb
Formel Gravitationskraft? + verantwortlich für?
(m1 x m2)/r^2
Zähler größer = Wert größer (proportional zur Masse)
Nenner größer = Wert kleiner (indirekt proportional zum Abstand)
-Ebbe & Flut
Formel + Einheit mechanische Arbeit?
W (work) = F x S
Joule = Nm = (kgm^2)/s^2
Arten von Arbeit + Formel?
Wichtig!
1) Beschleunigung:1/2mv^2
2) Hubarbeit: mg*h
Unwichtig!
1) Reibung:M(Reibungskoeffizient)* fns
2) Spannarbeit: 1/2m*s^2
3) Kompressionsarbeit
Mechanische Leistung?
P (Power) = w/t = (kg*m^2)/s^3
Watt = J/s
Impuls?
P= m*v
(p + v -> vektoriell)
I= (kg*m)/s = Ns
Impulserhaltungssatz?
Innerhalb geschlossenem System = Summe Impulse gleich
Elastischer Stoß?
2 harte Dinge
Ekin (Bewegung) = bleibt erhalten, keine Umwandlung mech -> innere E
Inelastischer Stoß?
Ekin -> vollkommen in innere E umgewandelt
= Dinge verhaken sich + fliegen mit gleichen V weg
Epot?
Mgh
Ekin?
1/2ms^2
Espann?
1/2Ds^2
Welche Art von Schwingungen gibt es? (4)
Periodisch, nicht periodisch, gedämpft, ungedämpft
Harmonische Schwingung? + ideales Modell? Entspricht welcher Funktion?
Ohne Reibung, Fr=Fg, Federpendelmodell, amplitude + Periodendauer (Hochpunkt-Hochpunkt) = konstant, Sinus-Funktion
Gedämpfte Schwinung? (Mit Reibung)
Teil E -> Wärme
Amplitude/Frequenz nimmt exponentiell ab (bis Stillstand)
Welche Arten von Wellen gibt es?
Transversale + Longitudinale
Transversale Wellen?
Senkrecht zur Ausbreitungsrichtung
Longitudinale Wellen?
(Ent-LANG) Parallel zur Ausbreitungsrichtung
Was ist der doppler Effekt?
Stauchung und Dehnung von Wellen
V Schall?
300 m/s
Was passiert mit dem Lot in dichteres/dünneres Medium?
In dichteres -> zum Lot gebrochen (Dicht = brechen)
In dünneres -> vom Lot weg (dünn fliegt Weg)
Brennweite?
1/Dioptrin
Was ist ein Dioptrin?
Kehrwert Brennweite
1/feuerpunkt (Länge von Linse bis Brennpunkt)
Sammel + Zerstreuungslinse?
Sammel (Konvex) = zum Lot
Streuung (Konkav) = vom Lot weg
Art von Linsen?
Plan, Konkav (Brav), Konvex (Sex)
Linsenformel?
1/g (Weite Gegenstand-Linse) + 1/b (Weite Brennpunkt) = 1/f
Stromstärke Einheit?
Ampere
Einheit Temperatur?
Kelvin
Einheit Lichtstärke?
Candela
Volumetrische Masse?
Kg/m^3
Einheit elektrischer Widerstand?
V/A (OHM - nicht Widerstand leisten)
Wie groß ist Tera?
10^12
Wie wird Leistung definiert?
Arbeit W/Zeit t (J/s)
Was ist die elektrische Kapazität?
Farad (C/V)
Wie ist Spannung definiert?
U= W (Arbeit) / Q (elek. Ladung)
U= I (Stromstärke) * R (Widerstand)
Was ist die Ableitung der Einheit Joule?
N*m
Welche Einheit hat N/m^2?
Pascal (Druck)
Zusammenhang Newton und Joule?
1 J = 1 Nm
Einheit der elekt. Feldkonstante?
As/Vm
SI-Basisgrößen?
Lichtstärke, Stromstärke, Länge, Masse, Zeit, Stoffmenge, Temperatur
Wie viel Kalorien sind 1 Joule?
4,1868 Joule
Nenne die Einheiten für Druck!
Bar + Pascal (N/m^2)
Druck: F/A
Wie viel ist 1 Joule?
(Kg*m^2)/s^2
Wie viele Sekunden hat ein Tag/Stunde?
Stunde : 3600
Tag : 86400
Was ist die elektrische Ladung?
Verschiebung der Ladung Q zwischen 2 Punkten zwischen denen die Spannung U herrscht
Elekt. Arbeit = SpannungxLadung
Einheit vom Ortsvektor G?
G= m/s^2
Was ist das erste newton’sche Axiom?
Das Trägheitsgesetz/Inertialgesetz: Gegenstand verharrt so lange in Ruhestand/gleichförmiger Translation bis er zur Änderung dieses Zustands gezwungen wird
Zweite newtonsxhe Axiom?
Änderung Bewegung proportional zur Einwirkung der bewegenden Kraft + geschieht in Richtung in der die Kraft wirkt! = Grundgleichung Mechanik
F=m*a
Drittes newtonsches Axiom?
“Actio gleich Reactio”
Kräfte treten paarweise auf, entgegengesetzt + betragsmäßig gleich groß
Energieerhaltungssatz?
In einem abgeschlossenem System bleibt die Gesamtenergie erhalten, kann nur umgewandelt aber nicht VERLOREN gehen
Formel Espann?
1/2Ds^2
D= Federkonstante
Impulserhaltungssatz?
Alle vektoren einer Kraft + entgegengesetzter Kraft = Null -> Gesamtimpuls bleibt erhalten
Wann gilt der Energie + Impulssatz?
Impulssatz IMMER
Energiesatz nur bei elastischen Stößen bei denen keine Energie in innere Energie (Wärme) umgewandelt wird
Superpositionsprinzip?
Additiven Überlagerung der vektoriellen Kräfte
Bedingung für ein statisches Gleichgewicht?
Starrer Körper: wenn Summe aller Kräfte + Drehmomente null ist (Fx,y,z = 0, Mi= O)
Geradlinig gleichförmige Bewegung?
V = s/t
Gleiche Zeitintervalle, gleiche Strecke, V konstant, kräftefreie Bewegung
Beschleunigung Null
Gleichmäßig beschleunigte Bewegung?
a= v/t s= 1/2a*t^2
Beschleunigung konstant in Bewegungsrichtung der Kraft
Freier Fall?
Spezialfall der gleichm. beschl. Bewegung!
a = g (9,81 m/s^2) F= m*g
Was ist die Einheit der Arbeit (Bewegung)?
Joule
Gravitationskraft?
Masseanziehung zweier Körper (m=Fg, r>Fg)
Fg= (m1*m2)/r^2
Kräfte welche vom Mittelpunkt ausgehen
Wie groß ist die Gravitationskonstante?
G= 6,6738 x 10^-11
Reibungsarten?
Haftreibung
Gleitreibung
Haftreibung?
Bei sich in Ruhe befindenden Objekten auf (Möbel in position bleiben)
Gleitreibung?
An Kontaktfläche zweier zueinander bewegenden Körper
Fr= m*Fn
Je größer die Normalkraft Fn desdo größer Reibung
Arten von Auftrieb?
Statischer Auftrieb
Dynamischer Auftrieb
Statischer Auftrieb?
Ist eine der Gewichtskraft entgegensgesetze Kraft (lässt Schiff schwimmen)
Fa= gr(Dichte)V
Dynamischer Auftrieb?
Ströhmungslehre
Vögel können dadurch fliegen
Einheit der Leistung?
P= W/t
Watt
J/s (m^2*kg)/s^3
Wann fängt ein Klotz auf einer schiefen Ebene zu rutschen an?
Hanantriebskraft > Haftreibung
Welches Prinzip basiert auf der goldenen Regel der Mechanik?
Flaschenzug
Formel Beschleunigung + ihre Strecke?
a = v*t
S = 1/2 * a * t^2
Wie berechnet man die Hubarbeit?
Mgh
Unterschied Schwingung - Wellen?
1) breitet sich nicht aus (Gitarre)
2) breitet sich aus (Wasser, Schall)
Was ist eine Schwinung?
Periodische Wiederholender Vorgang + Schwingungsenergie abwechselnd in verschiedenen Formen
Harmonische Schwinung?
Rückstellkraft proportional zur Auslenkung = perfekte Sinusschwingung
Was ist die Kreisfrequenz?
Ähnlich zur Geschwindigkeit, wie viel Kreis/s durchlaufen wird
w= 2pi(Strecke eines Kreises)/T (Schwingungsdauer)
Berechnung harmonische Schwinung?
S(t) = s0 * sin (w*t)
S(t) Auslenkung in abh. der Zeit
s0 maximale Auslenkung
w Kreisfrequenz (1/s)
Gedämpfte (reale) Schwingung?
Berücksichtigung von Widerstand -> Amplitude nimmt in Form einer Exponentialfunktion ab
Was ist eine Elementarwelle?
Welle welche kreisförmig von einem Punkt ausgeht!
+ neue Wellenfront kann sich bilden (Welle trifft auf = neuer Ursprungspunkt)
Abstand zwischen Amplituden bleibt gleich
Variable Parameter einer harmonischen Welle?
Zeit + Ausbreitungsrichtung
Phasendifferenz?
Unterschied Periodendauer zwischen 2 Wellen an einem Punkt
Konstruktive Interferenz?
Phasen addieren sich (Berg + Berg, Tal + Tal)
Destruktive Interferenz?
Phasendifferenz 1/2 Vielfaches -> löschen sich aus
Unpolarisierte Wellen?
In alle Richtungen (Chaos) = Sonnenlicht
Polarisiertes Licht?
Schwingt auf einer Ebene -> durch Polarisations Filter erreicht
Stehende Welle?
Welle welche im Raum gehindert wird, zurückläuft + exakte gleiche Wellenknote besitzt (Punkt Nulllinie)
zB: wäre Gittarenseite ewig lang = ewige Schwingung -> 1 Erreger
Was ist wenn eine Welle quer bzw in Richtung der Ausbreitungsrichtung ist?
Quer = transversal
In Richtung = longitudinal
Wie verändert sich der Luftdruck mit Höhe und Temperatur?
Höhe steigt = Druck sinkt
Temp. steigt = p sinkt
Wie viel Liter ist ein Mol Gas?
22,4 Liter
Formel osmotischer Druck?
Posm = n/V * R * T
Formel innere Energie?
U = Q + W
U = Änderung innere E Q = Änderung Wärme W = Änderung Arbeit
Formel Kraft?
Masse * Beschleunigung
Formel Arbeit?
Kraft * Weg
Formel Volumenarbeit?
Druck * Volumen
Formel Leistung?
Arbeit/Zeit
Formel Wirkungsgrad?
Arbeit/Wärmeenergie
Wirkungsgrad bei Dampfmaschinen?
10-20%
Wirkungsgrad vei Dieselmotoren?
30-40%
Bei einer irreversiblen Reaktion muss was ab/zunehmen?
Entropie, Temperatur, innere Energie?
Entropie zunehmen (Kinderzimmer wird nie von allein aufgeräumt, nimmt zu oder bleibt gleich)
Gas in abgeschlossenen, adiabatischen Behälter wird von reibungsfrei erhitzt! Was passiert?
Änderung ist isochor (Volumen konstant), temperatur/druck steigt, keine Wärme fließt über Systemgrenze, reversibel
Aufgabe der Gluonen?
Positiv + positiv stößt sich normal ab, Gluonen sorgen im Kern dafür dass sie sich anziehen (diese Kraft ist stärker als die Abstoßung)
Wie wird die E elektrom. Wellen berechnet?
E = h (Planksches Wirkungsquantum) * v (Frequenz)
Was passiert wenn ein Elektron angeregt wird? + durch was?
Erwärmung, andere Elektronen, Licht -> e- geht in Ursprungsbahn zurück + gibt dabei Strahlung ab
Zu welcher Strahlung gehört Alpha Strahlung?
Ionisierende Strahlung
Was passiert bei einer Alpha Strahlung?
Sendet radioaktives Nukleotid aus, Massezahl +4, Kernladungszahl +2 = anderes Element
Was ist ionisierende Strahlung?
Elektromagnetische Strahlung über 200 keV + aus dem Kern
Was passiert bei ionisierender Beta Strahlung?
Elektron (entsteht durch Umwandlung Neutron in Proton) entfernt
Kernladung +1 Einheit
Beispiele Ionisierende Strahlung?
= Schädigende Strahlung
Kosmische, Alpha, Beta, Gamma, Röntgen, UV, freie Protonen/Neutronen
Formel Zerfall?
N(t) = No(Kerne zu Beginn) * e^Zerfallskonstante*Zeit
Formel Halbabwertszeit?
T1/2 = ln2/Zerfallskonstante
Einheit Zerfall Kerne/Sekunde?
Becquerel
Formel Energiedosis (Gray)?
Energiedosis (Gy): Energie/Masse
Formel Ionendosis?
Ladungen durch Ionisation/Masse
Formel Dosisleistung?
Energiemodus/Zeit
Was ist kosmische Strahlung?
Hochenergetische Teilchenstrahlung aus Protonen/Elektronen + vollst. Ionisierte Atome -> treffen auf Erdatmosphäre -> führen zu Polarlichtern (O + N2 leuchten)