Physik
Grundlagen und mehr
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Kartei Details
Karten | 32 |
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Sprache | Deutsch |
Kategorie | Physik |
Stufe | Mittelschule |
Erstellt / Aktualisiert | 08.11.2017 / 09.11.2017 |
Weblink |
https://card2brain.ch/box/20171108_physik
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Federkonstante D
D = ΔF/Δy
Gewichtskraft
FG = Kraft, mit der ein Körper von der Erde angezogen wird -> Schwerkraft, Erdanziehungskraft
Richtung = Erdmittelpunkt
Normalkraft
Fres = FG + FN = 0
Normalkraft sorgt dafür, dass der Körper nicht nach unten beschleunigt wird.
Reibungskraft
Kraft die sich einer Bewegung wiedersetzt.
Stärke der Reibungskraft ist abhänging von der Oberflächenbeschaffenheit.
Hängt nicht ab von der Grösse der Kontaktfläche
Hängt ab wie stark der Schlitten auf den Boden gepresst wird (wie schwer etwas ist)
Hängt nicht von der Gleitgeschwindigkeit ab (Schnelligkeit)
Einmal in Bewegung ist die Reibungskraft nicht mehr so gross wie vorher
Etwas ist in Ruhe = Haftreibungskraft
Etwas ist in Bewegung = Gleitreibungskraft
Haftreibung immer etwas grösser als Gleitreibung
Haftreibung wirkt der Kraft entgegen
Gleitreibung ist der Geschwindigkeit entgegengesetzt. Gleitbewegung soll gebremst werden.
FR = µG * FN
Stärke der Reibungskraft
Maximal mögliche Haftreibungskraft
FR = µH * FN
Die Richtung ist so dass es die Bewegung verhindert (Haftreibungskraft) oder bremst (Glattreibungskraft.
Kraftwirkungsgesetz
2. Newton'sches Gesetz
F = m * a
Beschleunigung gross wenn Kraft gross ist.
a = F/m
(Gibt an, welche Wirkung eine Kraft auf die Beschleunigung eines Körpers hat)
Beschleunigung durch mehrere Kräfte
Fres entscheidet was mit dem Körper passiert
Fres = m * a
Wirkende Kräfte -> Resultierende Kraft -> Beschleunigung -> Bewegungsablauf
Bewegungsablauf -> Geschwindigkeit -> Beschleunigung -> Resultierende Kraft
Inertialsystem
Unbeschleunigte Bezugssysteme
Newtons Gesetze sind nur dann wirksam wenn sie von einem Inertialsystem aus betrachtet werden
Trägheitsgesetz
1. Newton'sches Gesetz
Gewichtskraft wird durch Normalkraft kompensiert
Beschleunigung null kann heissen dass ein Körper in Ruhe ist, oder eine Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit.
Wechselwirkungsgesetz
3. Newston'sches Gesetz
Actio gleich Reactio. Kraft bewirkt Gegenkraft.
Gegenkraft ist gleich stark wie die ursprüngliche Kraft, jedoch ist die Beschleunigung nicht die selbe.
F1 = -F2
Beschleunigte Wirkunf auf die Erde:
aErde = FG / mErde
Gesetz des freien Falls
a = g = 9.81 m/s2
g = Erdbeschleunigung/Fallbeschleunigung
Diese Beschleunigung ist beim freien Fall für alle Körper gleich
Gleichung für die Gewichtskraft
FG = m * g
FG gleich Gewichtskraft
Fres = FG
g = 9.81 m/s2
Wörtlich :
Die Gewichtskraft eines Körpers ist die Masse des Körpers mal die Fallbeschleunigung
Doppelte Bedeutung der Masse
Die Masse verleiht einem Körüer sowohl Schwere als auch Trägheit.
Vollbremsung
Fres = FR + FG + FN
FG + FN heben sich eigenltich auf
Fres = FR
p- und r-Kräfte
p-Gleichung:
bremsende Reibungskraft gleich resultierende Kraft
Fres = FR
r- Gleichung:
Bei einer Vollbremsung: Gewichtskraft minus Normalrakft gleich 0 N
FG - FN = 0 N
Normalkraft
FN = FG = m * g
Reibungskraft FR
FR = µG * FN = µG * m * g
Resultierende Kraft
Fres = FR = µG * m * g
Bremsweg sB
a = Fres / m = µG * g
Dichte berechnen
ρ = m/V (masse durch volumen)
(ausgesprochen: rho)
bei einem Würfel:
ρ = m/s3 (s gleich Länge)
Geschwindigkeit berrechnen
v = s/t (Geschwindigkeit v ist der zurückgelegte Weg s dividiert durch die Zeit t die dafür gebraucht wird)
Was ist eine Bewegung?
Unter einer Bewegung verstehen wir die Veränderung des Ortes oder der Ausrichtung (Orientierung) eines Körpers.
- eine Bewegung wird durch Ortsangaben und Zeitangaben beschrieben
Koordinatensystem
Man beschreibt eine Bewegungm indem man die Veränderung von Ort und Zeit bezüglich dieses Koordinatensystems misst.
Geschwindigkeit
Zurückgelegter Weg dividiert durch die Zeit, die dafür gebraucht wurde. ("Ortsänderung dividiert durch das für die Ortsändrung benötigte Zeitintervall")
v = Δs/Δt
v = m/s
1 m/s = 3.6 km/h
s-t-Diagramm
Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm
- v-t-Diagramm ablesen
vAB = Δs/tB - tA
Δs = (tB - tA) * vAB
Dreiecksfläche = 1/2 * Grundlinie * Höhe
Berechnung Durchschittsgeschwindigkeit
Δt kann beliebig gross sein
Berechnung Momentangeschwndigkeit
Δt muss minimal klein sein
sieht man im s-t-Diagramm an der Steigung der Kurve. Ist gleich gross wie die Steigung der Tangente an diesem Punkt.
gleichförmige Bewegung
Momentangeschwindigkeit ist immer gleich gross. Konstante Geschwindigkeit.
s = v * t
Weitere berechnungen:
s = 1/2 * v * t
s = 1/2 * a * t2
s = 1/2 * v2/a
Freier Fall
Fällt ein Körper (im Vakuum oder ist der Luftwiederstand unbedeutend) so fürht er eine gleimässig beschleunigte Bewegung durch, die für alle Körper gleich ist. => Fallbeschleunigung = Erdbeschleunigung
g = 9.81 (Bei uns)
a = g für den Ort s
Anfangsgeschwindigkeit
v = v0 + a * t
Einfach zur Geschwindigkeitsänderung a * t dazurechnen
Weitere gleichungen:
s = (v0 + v) 2 * t
s = v0 * t + 1/2 * a * t2
s = (v2 - v02) / (2 * a)
Wirkung der Kraft
1. Deformation
2. Beschleunigung
Kräfte sind Ursachen von Veränderungen.
Eine Kraft wirkt immer auf einen Körper und geht immer von einem Körper aus.
Krafteinheit
100g = 1 N
Newton
1kg = 10 N
Konstante Kraft
Stärke, Richtung und Angriffspunkt der Kraft bleiben gleich
Kraft-Vektor
->
F
(Buchstabe F mit einem Pfeil oben)
- Richtug des Kraft-Vektors stellt die Richtung der KRaft dar
- Die Länge (Betrag) des Kraft-Vektors stellt die Stärke der KRaft dar
- Der Anfangspunkt des Kraft-Vektors stellt den Angriffspunkt der Kraft dar
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