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Kartei Details

Karten 93
Sprache Deutsch
Kategorie Physik
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 15.01.2018 / 15.01.2018
Weblink
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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 Fbezeichnet.

 

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