Physik Definitionen
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Kartei Details
Karten | 93 |
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Sprache | Deutsch |
Kategorie | Physik |
Stufe | Universität |
Erstellt / Aktualisiert | 15.01.2018 / 15.01.2018 |
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Skalare Größen
Skalare Größen sind durch Angabe der Größe und Einheit vollständig bestimmt. Diese Größen sind ohne Richtung. Beispiele: Zeit, Masse, Volumen, ...
Vektorielle Größen
Vektorielle Größen haben eine Richtung. Sie sind in der Ebene durch die Angabe von 2 Größen plus Einheit, und im Raum durch die Angabe von 3 Größen plus Einheit bestimmt. Beispiele: Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft, ...
Zufällige Fehler
Sie sind statistischer Natur. Entstehen z.B. durch Undgenauigkeit des Ablesens.
Systematische Fehler
Sie entstehen z.B. aufgrund eines defekten Messgerätes
Streuung
Neben Fehlern sind Messungen auch zufälligen Schwankungen unterworfen
Kinematik
Die Kinematik beschäftigt sich mit der mathematischen Beschreibung von Bewegung im Raum
Rotationsbewegung
Bewegung entlang einer Kreisbahn
Translationsbewegung
Analog zur Rotationsbewegung
Radial- oder Zentripedalbeschleunigung
Beschleunigung in RIchtung Kreismittelounkt um ein Objekt auf einer Kreisbahn zu halten
Impulserhaltungsgesetz
In einem abgeschlossenen System bleibt der Gesamtimpuls erhalten
Vollständige Kennzeichnung einer Kraft F
Die WIrkung der Kraft hängt vom Betrag (wie stark die Kraft ist), vom Angriffspunkt (wo die Kraft am Körper angreift) und von der Richtung ab
Wirkungslinie
Eine Linie, welche duch den Angriffspunkt und die Richtung der Kraft festgelegt ist
Linienflüchtig
Bei nicht deformierbaren Körpern kann der Kraftvektor entlang seiner WIrkungslinie beliebig verschoben werden, und behält dabei seine Wirkung. Diese Eigenschaft nennt man lienienflüchtig
deformierbare Körper
Der Kraftvektor darf bei einem deformierbaren Körper nicht beliebig verschoben werden, da die WIrkung sich dabei ändert.
Addition von Kräften
Zwei Kräfte F1 und F2 können dann zu einer einzigen Kraft F addiert werden, wenn sich die Wirkungslinien der beide Kräfte schneiden (nur bei starrem Körper). Weiters kann auch umgekehrt jede Kraft F in zwei Teilkräfte F1 und F2 zerlegt werden
Trägheitsprinzip = 1. Newton'sches Axiom
Der Schwerpunkt eines Körpers verharrt im Zustand der Ruhe oder in gleichförmiger Bewegung solange er Kräftefrei ist.
Kräftefrei
Kräftefrei heißt, dass die Summer aller auf den Körper einwirkenden Kräfte gleich Null ist
Aktionsprinzip = 2. Newton'sches Axiom
Die zeitliche Änderung des Impulses eines Körpers ist gleich der Summer aller einwirkenden Kräfte
Reaktionsprinzip = 3. Newton'sches Axiom
Wenn zwischen zwei Körpern 1 und 2 eine Kraft F12 von 1 nach 2 wirkt, dann wirkt auch von 2 nach 1 am selben Kraftangriffspunkt eine Kraft F21 derart, dass gilt: F12 = -F21
Gravitationskraft
Alle Massen üben aufeinandern eine ANziehungskraft aus. Die anziehende Kraft zwischen den Massen wird durch das Gravitationsgesetz beschrieben.
Gewichtskraft
Auf der Erdoberfläche wird eine Masse m durch die Masse der Erde angezogen.
zentrales Kräftesystem
Wenn sich die irkungslinie aller an einem Körper angreifenden Kräfte in einem einzigen Punkt schneiden, dann bezeichnet man das als zentrales Kräftesystem
Kräfte im Gleichgewicht
Zwei Kräfte F1 und F2 sind nur dann im Gleichgewicht, wenn sie dieselbe Wirkungslinie haben, gleiche Beträge aber entgegengesetzte Richtungen. F1+F2=0
drei Kräfte im Gleichgewicht
Drei Kräfte sind nur dann im GLeichgewicht, wenn sich ihre WIrkungslinien in einem einzigen Punkt schneiden und sich die vektorielle Summe zu 0 addiert. F1+F2+F3=0
Was passiert wenn ein Köerp sich nicht im Kräftegleichgewicht befindet
Der Körper ändert dann seine Geschwindigkeit oder Drehzahl (oder wenn er vorher in Ruhe war beginnt er sich zu drehen)
Seilkräfte
Seile könne Zugkräfte übertragen. Die Zugkraft wirkt in Richtung des Seiles. Mit einer Rolle kann die WIrkungslinie der Kraft umgelenkt werden.
Haftreibung
Die größte Zugkraft bei der sich der Körper nicht bewegt oder die kleinste Zugkraft bei der sich der Körper gerade bewegt wird als Haftreibungskraft FH bezeichnet.
Eigenschaften der Haftreibungskraft
- ist von der Größe der Berührungsfläche unabhängig
- wächst proportional zur Normalkraft (Gewichtskraft)
- wirkt in der Grenzfläche parallel zur Oberfläche
Haftreibungskoeffizient \(\mu H\)
Koeffizient der von der jeweiligen Beschaffenheit der beiden Berührungsflächen abhängt
Gleitreibungskraft
Wenn die Zugkraft größer als die Haftreibungskraft ist, dann beginnt der Körper zu gleiten. Zur Aufrechterhaltung ist weiterhin eine gewisse Kraft erforderlich. DIe Zugkraft muss die Gleichreibungskraft FG überwinden.
Gleitreibungskraft Eigenschaften
- ist von der Größe der Berührungsfläche unabhängig
- ist von der Geschwindigkeit unabhängig
- ist proportional zur Normalkraft (Gewichtskraft)
- wirkt in der Grenzfläche und wirkt parallel zur Oberfläche, entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung
Gleitreibungskoeffizient \(\mu G\)
Koeffizient der von der Beschaffenheit der beiden Berührungsflächen abhängt
Rollreibung
Die Rollreibung tritt auf, wenn ein Rad oder eine Kugel auf einer Unterlage abrollt. Analog zur Haft- und Gleitreibung gibt es auch für die Rollreibung einen Rollreibungskoeffizienten.
Ursache für geringere Rollreibung bei größeren Rädern
Da ein Rad mit größerem Radius beim Abrollen weniger verformt, resultiert auch eine geringere Rollreibung.
Radial- oder Tangentialbeschleunigung, welche resultiert aus was
- Radialbeschleunigung resultiert aus der Zentripedalkraft welche eine Masse m auf der Kreisbahn hält
- Tangentialbeschleunigung resultiert aus der beschleunigenden Kraft F in Bewegungsrichtung
Gegenkraft zur Zentripedalkaft
Trägheitskraft
Wodurch wird der Druck p definiert
Der Druck p ist definiert als die auf die Einheitsfläche wirkende Normalkraft
Hydraulische Presse
In einer hydraulischen Presse können mit kleinen Drücken hohe Kräfte erzeugt werden. Wenn in einem kleinen Volumen V1 ein Druck p1 besteht und es eine Verbindung zu einem zweiten größeren Volumen V2 gibt, dann herrscht in ihm der gleiche Druck p1. Somit erzeugt die Kraft F1 die man auf das Volumen V1 ausübt die Kraft F2.
hydrostatisches Paradoxon
Der Schweredruck hängt nur von der Flüssigkeitstiefe h, und nicht von der Gefäßform ab. DIese Tatsache wird als hydrostatisches Paradoxon bezeichnet.
Archimedisches Prinzip
Der Auftrieb eines Körpers in einer Flüssigkeit ist gerade so groß wie das Gewicht der verdrängten Flüssigkeit