1 Klassische Mechanik

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1 1 Klassische Mechanik 1.1 Einführung Einheiten, Einheitensysteme Messungen und Messgenauigkeit Statistische Beschreibung und signifikante Stellen Dimensionsanalyse und Lösung physikalischer Probleme 1.2 Vektoren Bedeutung und Schreibweise von Vektoren Rechenregeln ( Axiomatik ) der Vektorrechnung Vektoraddition und Einheitsvektoren Kartesisches Koordinatensystem und Vektorzerlegung Skalarprodukt und Kreuzprodukt 1.3 Eindimensionale Kinematik Durchschnittsgeschwindigkeit Momentangeschwindigkeit Beschleunigung Bewegungen mit konstanter Beschleunigung Freier Fall Integralrechnung und ungleichförmige Beschleunigung 1.4 Zweidimensionale Kinematik Bewegungen in zwei und drei Raumrichtungen Wurfbewegungen Relativgeschwindigkeit 1.5 Kreisbewegungen Bahngeschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit Die Einheit Radiant Periodendauer und Kreisfrequenz 1.6 Der Begriff der Kraft, Newtonsche Gesetze Erstes Newton sches Axiom Der Begriff der Masse Das zweite Newton sches Axiom Das dritte Newton sches Axiom Gewicht und Fallbeschleunigung 1.7 Anwendungen des zweiten Newtonschen Gesetzes Reibung Schiefe Ebene Flaschenzüge Physik im Studienkolleg 1 T-Kurse

2 Endgeschwindigkeit Neigungswinkel 1.8 Dynamik der Kreisbewegung Das Gravitationsgesetz Gravitationsgesetz in vektorieller Darstellung Kepler sche Gesetze Gravitation als Feld 1.10 Energie und Arbeit Arbeit durch konstante Kräfte Arbeit durch veränderliche Kräfte Die Federkraft Konservative Kräfte Arbeit und kinetische Energie Kurze Darstellung relativistischer Effekte 1.9 Impuls und Impulserhaltung Impuls und Kraft Impulserhaltung Stöße und Kraftstoß Eindimensionaler elastischer Stoß Inelastischer Stoß Mehrdimensionaler Stoß Translation Stöße mit veränderlichen Massen ( Raketen ) 1.11 Anwendung des Energieerhaltungssatz Potenzielle Energie Mechanische Energie und das Work-Energy- Theorem Von Spielzeugpistolen und Bungee-Springern Dissipative Kräfte Die Fluchtgeschwindigkeit eines Satelliten Leistung Von Metastabilen Gleichgewichten Physik im Studienkolleg 2 T-Kurse

3 1.12 Die Kinematik und Dynamik der Kreisbewegung Gleichförmig beschleunigte Drehbewegungen Rollbewegungen Drehmoment Drehmoment und Trägheitsmoment Satz von Steiner Der Drehimpuls Rotation und Translation 1 Kinetische Energie und Drehimpulserhaltung Beispiel : Karussell, Jo-Jo, Fahrrad, Neutronenstern 1.14 Einfache Harmonische Bewegungen Harmonische Schwingung einer Feder Die Energiezustände des Harmonischen Oszillators Schwingungen und Kreisbewegungen 1.13 Drehimpuls und Drehimpulserhaltung Drehmoment als Vektor Drehimpuls des Massenpunktes Drehimpuls eines Systems und Wahl des Bezugssystems Starre Körper Fundamental : Der Drehimpulserhaltungssatz Kreiselbewegungen (Präzession und Nutation) Bewegte Bezugssysteme : Trägheitskräfte und die Corioliskraft 1 Hört sich an wie ein Roman von Jane Austen Physik im Studienkolleg 3 T-Kurse

4 2 Elektrizitätslehre und Magnetismus 2.1 Ladung und Elektrisches Feld Statische Elektrizität Leiter und Isolatoren Influenz Das Coulombsche Gesetz Feldlinien und elektrisches Feld Punktladungen im E-Feld 2.2 Das elektrische Potenzial Potenzial und Potenzialdifferenz Elektrisches Potenzial einer Punktladung Dipole Elektrische Energie und Elektronenvolt Braunsche Röhre und Oszilloskop 2.3 Kondensatoren und Dielektrika Kondensatoren Kapazität eines Kondensators Kondensatoren in elektrische Schaltungen Elektrische Energiespeicher Chemie der Dielektrika 2.4 Elektrische Ströme Batterien Der elektrische Strom Das Ohmsche Gesetz Die elektrische Leistung Stromdichte Supraleitung 2.5 Gleichstromkreise Reihe- und Parallelschaltung Kirchhoffsche Regeln RC-Schaltkreise Amperemeter, Voltmeter 2.6 Magnetismus Magnete und Magnetfelder Örstedt-Versuch Die Definition der magnetischen Flussdichte Physik im Studienkolleg 4 T-Kurse

5 Die Lortentz-Kraft Das Elektron: Von Thompson zu Miolikan Das magnetische Dipolmoment Der Hall-Effekt 2.7 Magnetfelder Magnetfelder von geraden Leitern Das Ampèrsche Gesetz Magnetfeld einer Spule Das Biot-Savart-Gesetz Elektromagnete Spulen Materialeigenschaften und Magnetismus 2.8 Elektromagnetismus Elektromagnetische Induktion Faradaysches Gesetz Lenzsche Regel Induktion durch bewegte Leiter Generatoren und Transformatoren Wirbelströme Nichtkonservative Kräfte durch Magnetfelder Physik im Studienkolleg 5 T-Kurse