Halliday Physik. 2. Auflage (Bachelor Edition)

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1 Brochure More information from Halliday Physik. 2. Auflage (Bachelor Edition) Description: Halliday Physik Bachelor Edition damit Ihr Nebenfach zum Lieblingsfach wird! Die Bachelor Edition ist ideal für Studienanfänger und Studenten technisch orientierter Studiengänge, z.b. Studenten der Ingenieurwissenschaften, technischen Optik oder Medizintechnik. Hier wird Physik nicht als abstrakte Fachwissenschaft betrieben, sondern anschaulich dargestellt und in einen praxisnahen Kontext eingebettet. Bereits bei den Kapiteleinstiegen werden konkrete Anwendungen hervorgehoben. Die Texte sind anschaulich und leicht zu lesen, und viele Verständnisfragen unterstützen den Lernprozess. Das Buch deckt folgende Teilgebiete ab: Mechanik Schwingungen und Wellen Thermodynamik Elektrostatik und dynamik Optik Moderne Physik Zu jedem Themenkomplex gibt es durchgerechnete Beispielaufgaben. Tipps zur Herangehensweise an Aufgabenstellungen sowie Zusammenfassungen sind ideal für die Prüfungsvorbereitung. Viele weitere Aufgaben und anschauliches Zusatzmaterial sind über den Physiktrainer auf <a href="[external URL] frei zugänglich. Das können Sie erwarten durchgerechnete Beispielaufgaben zu jedem Themenkomplex strategische Tipps zur Herangehensweise an physikalische Aufgabenstellungen kurze, präzise Zusammenfassungen im Glossarstil Kennzeichnung von mathematischen Inhalten, die optional sind hochwertige Ausstattung, komplett vierfarbig Contents: öä1 15 Mechanik Schwingungen und Wellen Thermodynamik Elektrostatik und Elektrodynamik Optik Jenseits der klassischen Physik 1 Messung und Maßeinheiten 1 1 Dinge messen Das internationale Einheitensystem SI Einheiten umwandeln Länge Zeit 6

2 1 6 Masse 9 Zusammenfassung 10 2 Geradlinige Bewegung 2 1 Bewegung Ort und Verschiebung Durchschnittsgeschwindigkeit Momentangeschwindigkeit Beschleunigung Gleichmäßig beschleunigte Bewegung: Ein Sonderfall Ein weiterer Zugang zur gleichm aßig beschleunigten Bewegung Der freie Fall 26 Zusammenfassung 29 3 Vektoren 3 1 Vektoren und Skalare Geometrische Addition von Vektoren Komponenten von Vektoren Einheitsvektoren Vektoren komponentenweise addieren Vektoren und physikalische Gesetze Multiplikation von Vektoren Felder Partielle Ableitungen Der Gradient Die Divergenz Die Rotation Zweite Ableitungen Komplexe Zahlen und Funktionen 53 Zusammenfassung 55 4 Bewegung in zwei und drei Dimensionen 4 1 Bewegung in zwei oder drei Dimensionen Ort und Verschiebung Durchschnittsgeschwindigkeit und Momentangeschwindigkeit 60

3 4 4 Durchschnittsbeschleunigung und Momentanbeschleunigung Wurfbewegungen Analyse der Wurfbewegung Die gleichförmige Kreisbewegung Relativbewegung in einer Dimension Relativbewegung in zwei Dimensionen 77 Zusammenfassung 79 5 Die Newtonschen Gesetze der Mechanik 5 1 Wodurch wird Beschleunigung verursacht? Das erste Newtonsche Gesetz Kraft Masse Das zweite Newtonsche Gesetz Einige besondere Kräfte Das dritte Newtonsche Gesetz Anwendung der Newtonschen Gesetze 98 Zusammenfassung Kraft und Bewegung 6 1 Reibung Eigenschaften der Reibung Strömungswiderstand und Endgeschwindigkeit Gleichförmige Kreisbewegung 119 Zusammenfassung Kinetische Energie und Arbeit 7 1 Energie Arbeit Arbeit und kinetische Energie Von der Gravitationskraft verrichtete Arbeit Von einer Federkraft verrichtete Arbeit Von einer allgemeinen veränderlichen Kraft verrichtete Arbeit Leistung 146

4 Zusammenfassung Potenzielle Energie und Energieerhaltung 8 1 Potenzielle Energie Wegunabhängigkeit von konservativen Kräften Berechnung der potenziellen Energie Der Energieerhaltungssatz der Mechanik Grafische Darstellung der potenziellen Energie An einem System verrichtete Arbeit Energieerhaltung 171 Zusammenfassung Systeme von Teilchen 9 1 Ein besonderer Punkt Der Schwerpunkt Das zweite Newtonsche Axiom für ein Teilchensystem Der Impuls eines Teilchens Der Impuls eines Teilchensystems Die Impulserhaltung Systeme mit veränderlicher Masse: Eine Rakete Außere Kräfte und Anderungen der inneren Energie 194 Zusammenfassung Stoßprozesse 10 1 Was ist ein Stoß? Kraftstoß und Impuls Impuls und kinetische Energie bei Stoßprozessen Inelastische eindimensionale Stöße Elastische eindimensionale Stöße Zweidimensionale Stöße 213 Zusammenfassung Die Rotation 11 1 Translation und Rotation Rotationsvariable Sind Winkelgrößen Vektoren? 222

5 11 4 Rotation mit konstanter Winkelbeschleunigung Beziehungen zwischen den Variablen für lineare Bewegung und Rotation Die kinetische Energie der Rotation Berechnung des Trägheitsmoments Das Drehmoment Das zweite Newtonsche Axiom für die Rotation Arbeit und kinetische Energie der Rotation 238 Zusammenfassung Rollen, Drehmoment und Drehimpuls 12 1 Rollen Die kinetische Energie der Rollbewegung Kräfte bei der Rollbewegung Ein Jo Jo Eine erweiterte Definition des Drehmoments Der Drehimpuls Das zweite Newtonsche Axiom in Winkelschreibweise Der Drehimpuls eines Teilchensystems Der Drehimpuls eines rotierenden starren Körpers Die Erhaltung des Drehimpulses 262 Zusammenfassung Gleichgewicht und Elastizität 13 1 Gleichgewicht Bedingungen für das Gleichgewicht Das Gravitationszentrum Beispiele für statische Gleichgewichte Unterbestimmte Strukturen Elastizität 284 Zusammenfassung Gravitation 14 1 Die Gravitationskraft in unserem Kosmos Das Newtonsche Gravitationsgesetz Gravitation und das Superpositionsprinzip 294

6 14 4 Die Gravitation in der N ahe der Erdoberfläche Die Gravitation innerhalb der Erde Die potenzielle Energie der Gravitation Planeten und Satelliten: Die Keplerschen Gesetze Satelliten: Umlaufbahnen und Energie 310 Zusammenfassung Fluide 15 1 Was ist ein Fluid? Dichte Druck Ruhende Fluide Druckmessung Das Pascalsche Prinzip Das Archimedische Prinzip Ideale Fluide in Bewegung Die Kontinuitätsgleichung Die Bernoulli Gleichung 331 Zusammenfassung Schwingungen 16 1 Schwingungen Harmonische Schwingungen Das Kraftgesetz der harmonischen Schwingung Die Energie der harmonischen Schwingung Das Torsionspendel Pendel Harmonische Schwingungen und die gleichförmige Kreisbewegung Gedämpfte harmonische Schwingungen Erzwungene Schwingungen und Resonanz Das Foucaultsche Pendel 358 Zusammenfassung Wellen 17 1 Wellen und Teilchen 362

7 17 2 Wellenarten Transversale und longitudinale Wellen Wellenlänge und Frequenz Die Geschwindigkeit einer fortlaufenden Welle Die Wellengeschwindigkeit für ein gespanntes Seil Energie und Leistung einer fortlaufenden Seilwelle Das Superpositionsprinzip für Wellen Die Interferenz von Wellen Darstellung einer Welle durch einen Vektor Stehende Wellen Stehende Wellen und Resonanz 383 Zusammenfassung Schallwellen 18 1 Schallwellen Die Schallgeschwindigkeit Ausbreitung von Schallwellen Interferenz Schallintensität und Schallpegel Musikalische Töne Schwebungen Der Doppler Effekt Überschallgeschwindigkeiten und Schockwellen 408 Zusammenfassung Temperatur, Wärme und der erste Hauptsatz der Thermodynamik 19 1 Thermodynamik Der nullte Hauptsatz der Thermodynamik Temperaturmessung Die Celsius und die Fahrenheit Skalen Wärmeausdehnung Temperatur und Wärme Die Wärmeaufnahme bei Festkörpern und Flüssigkeiten 420

8 19 8 Wärme und Arbeit: Eine ausführlichere Betrachtung Der erste Hauptsatz der Thermodynamik Einige Beispiele für den ersten Hauptsatz der Thermodynamik 429 Zusammenfassung Die kinetische Gastheorie 20 1 Gase unter einem neuen Blickwinkel Die Avogadro Zahl Ideale Gase Druck, Temperatur und mittlere Geschwindigkeit Die kinetische Translationsenergie Die mittlere freie Weglänge Die Verteilungsfunktion der Molek ulgeschwindigkeiten Die molaren spezifischen Wärmen idealer Gase 448 Zusammenfassung Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 21 1 Gerichtete Prozesse Entropienderungen Derzweite Hauptsatz der Thermodynamik Die Entropie in Aktion: Maschinen Die Entropie in Aktion: K altemaschinen Die Wirkungsgrade realer Maschinen Eine statistische Interpretation der Entropie 470 Zusammenfassung Elektrische Ladung 22 1 Elektromagnetismus Elektrische Ladung Leiter und Isolatoren Das Coulombsche Gesetz 481 Zusammenfassung Elektrische Felder 23 1 Ladungen und Kr afte genauer betrachtet Das elektrische Feld 492

9 23 3 Elektrische Feldlinien Das elektrische Feld einer Punktladung Das Feld eines elektrischen Dipols Das elektrische Feld einer linearen Ladungsverteilung Das elektrische Feld einer geladenen Scheibe Verhalten einer Punktladung in einem elektrischen Feld Verhalten eines Dipols in einem elektrischen Feld 507 Zusammenfassung Der Gaußsche Satz 24 1 Das Coulombsche Gesetz in neuem Licht Fluss Fluss eines elektrischen Felds Der Gaußsche Satz Gaußscher Satz und Coulombsches Gesetz Eigenschaften eines geladenen, isolierten Leiters 520 Zusammenfassung Elektrisches Potenzial 25 1 Elektrische potenzielle Energie Elektrisches Potenzial Aquipotenzialfl achen Berechnung des Potenzials aus dem Feld Potenzial einer Punktladung Potenzial einer Gruppe von Punktladungen Potenzial eines elektrischen Dipols Potenzial einer kontinuierlichen Ladungsverteilung Berechnung des elektrischen Felds aus dem elektrischen Potenzial Elektrische potenzielle Energie eines Systems von Punktladungen Potenzial eines geladenen, isolierten leitenden Krpers 544 Zusammenfassung Kapazität 26 1 Kondensatoren und ihre Anwendungen 548

10 26 2 Kapazität Berechnung der Kapazität Parallel und Reihenschaltung von Kondensatoren 554 Zusammenfassung Elektrischer Strom und Widerstand 27 1 Ladung in Bewegung: Elektrische Str ome Elektrischer Strom Stromdichte Widerstand und spezifischer Widerstand Ohmsches Gesetz Das Ohmsche Gesetz mikroskopisch betrachtet Elektrische Leistung in Stromkreisen Halbleiter Supraleiter 577 Zusammenfassung Stromkreise 28 1 "Pumpen von Ladung Arbeit, Energie und Spannung Der einfache Stromkreis Widerstände im einfachen Stromkreis Potenzialdifferenzen Verzweigte Stromkreise Amperemeter und Voltmeter Stromkreise mit Kondensator 599 Zusammenfassung Magnetfelder 29 1 Das Magnetfeld Definition von B Gekreuzte Felder: Die Entdeckung des Elektrons Gekreuzte Felder: Der Hall Effekt Geladene Teilchen auf einer Kreisbahn Zyklotron und Synchrotron 620

11 29 7 Magnetische Kraft auf einen stromdurchflossenen Draht Drehmoment auf eine stromdurchflossene Drahtschleife Magnetisches Dipolmoment 627 Zusammenfassung Magnetfelder aufgrund von Strömen 30 1 Das Magnetfeld eines Stroms Die Kraft zwischen parallelen Strömen Das Ampèresche Gesetz 639 Zusammenfassung Induktion und Induktivität 31 1 Zwei symmetrische Situationen Zwei Experimente Das Faradaysche Induktionsgesetz Die Lenzsche Regel Induktion und Energietransfer Induzierte elektrische Felder Induktivität Selbstinduktion 661 Zusammenfassung Magnetismus und Materie 32 1 Magnete Der Gaußsche Satz für Magnetfelder Der Erdmagnetismus Der Magnetismus von Elektronen Magnetische Materialien Diamagnetismus Paramagnetismus Ferromagnetismus Induzierte magnetische Felder Der Verschiebungsstrom 682 Zusammenfassung Elektromagnetische Schwingkreise und Wechselstrom

12 33 1 Neue Physik alte Mathematik LC Schwingungen: Eine qualitative Diskussion Die Analogie: Elektrischer und mechanischer Schwingkreis LC Schwingungen: Eine quantitative Diskussion Gedämpfte Schwingungen in einem RLC Kreis Wechselstrom Erzwungene Schwingungen Drei einfache Stromkreise Der in Reihe geschaltete RLC Kreis Die Leistung in Wechselstromkreisen Transformatoren 713 Zusammenfassung Die Maxwell Gleichungen 34 1 Maxwells Regenbogen Die Maxwell Gleichungen Fortpflanzung elektromagnetischer Wellen Energietransport und Poynting Vektor Der Strahlungsdruck Polarisation Reflexion und Brechung Innere Totalreflexion Polarisation durch Reflexion 748 Zusammenfassung Abbildungen 35 1 Zwei Arten von Bildern Ebene Spiegel Kugelspiegel Abbildungen an Kugelspiegeln Sphärische brechende Fl achen 759 Zusammenfassung Interferenz 36 1 Interferenz 766

13 36 2 Licht als Welle Beugung Der Doppelspaltversuch von Young Kohärenz Intensitäten bei der Interferenz am Doppelspalt Interferenz an d unnen Schichten Das Michelson Interferometer 785 Zusammenfassung Beugung 37 1 Beugung und die Wellentheorie des Lichts Beugung am Einzelspalt: Lokalisierung der Minima Intensitäten bei der Beugung am Einzelspalt qualitative Betrachtung Intensitäten bei der Beugung am Einzelspalt quantitative Betrachtung Beugung an einer kreisrunden Öffnung Beugung am Doppelspalt Beugungsgitter Beugungsgitter: Dispersion und Auflösungsvermögen Röntgenbeugung 810 Zusammenfassung Relativitätstheorie 38 1 Womit beschäftigt sich die Relativitätstheorie? Die Postulate Messung von Ereignissen Die Relativität der Gleichzeitigkeit Die Relativität der Zeit Die Relativität der Länge Die Lorentz Transformation Einige Folgen aus den Lorentz Gleichungen 828 Zusammenfassung Photonen und Materiefelder 39 1 Eine neue Welt 834

14 39 2 Das Photon: Teilchen des Lichts Der photoelektrische Effekt Photonen haben einen Impuls Licht als Wahrscheinlichkeitswelle Elektronen und Materiewellen Die Schrödinger Gleichung Die Heisenbergsche Unschärferelation Der Tunneleffekt Das Plancksche Strahlungsgesetz 855 Zusammenfassung Mehrüber Materiewellen 40 1 Der Aufbau der Atome Wellen auf einem Seil und Materiewellen Die eindimensionale Elektronenfalle Das Elektron im Kastenpotenzial Das Elektron im endlichen Kastenpotenzial Realisierung von Elektronenfallen Zwei und dreidimensionale Elektronenfallen Das Bohrsche Modell des Wasserstoffatoms 876 Zusammenfassung Atome und Radioaktivität 41 1 Einige Eigenschaften von Atomen Der Spin des Elektrons Drehimpulse und magnetische Dipolmomente Das Stern Gerlach Experiment Kernspinresonanz Die Entdeckung des Atomkerns Einige Eigenschaften von Atomkernen Radioaktiver Zerfall Radiometrische Zeitmessung Maße für Strahlungsdosen 912 Zusammenfassung 913

15 42 Metalle, Halbleiter und Isolatoren 42 1 Festkörper Die elektrischen Eigenschaften von Festkörpern Die Energieniveaus in einem kristallinen Festkörper Nichtleiter Metalle Halbleiter Dotierte Halbleiter Der pn Übergang Der Halbleiter Gleichrichter Anwendungen des pn Übergangs Der Transistor 938 Zusammenfassung 939 Anhang A Das Internationale Einheitensystem (SI) 942 B Astronomische Daten 944 C Umrechnungsfaktoren 945 D Mathematische Formeln 947 E Eigenschaften der Elemente 951 F Ergebnisse der Kontrollfragen 954 G Bildquellenverzeichnis 957 H Index 959 Ordering: Order Online - Order by Fax - using the form below Order by Post - print the order form below and send to Research and Markets, Guinness Centre, Taylors Lane, Dublin 8, Ireland.

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