Mechanik Akustik Wärme

Transkript

1 Mechanik Akustik Wärme Autoren Klaus Lüders Gebhard von Oppen 12., völlig neu bearbeitete Auflage W DE G Walter de Gruyter Berlin-New York 2008

2 Inhalt Einleitung 1 Teil I: Mechanik <r-f 1 Messen und Maßeinheiten Beobachtung und Messung Messgenauigkeit Längenmessung Flächen- und Volumenmessung Winkelmessung Schwere und träge Masse, Stoffmenge Zeitmessung 32 2 Kinematik punktförmiger Körper Ruhe und Bewegung Geschwindigkeit Transformationen Beschleunigung und Kreisbewegung Freier Fall und Wurfbewegung 58 3 Dynamik von Massenpunkten Trägheitsgesetz Kraftbegriff und Grundgesetz der Mechanik Kraft und Gegenkraft Gravitation und Planetenbewegung Ebbe und Flut Trägheitskräfte in rotierenden Bezugssystemen Die Erde als rotierender Bezugskörper Konstanten der Bewegung von Massenpunkten: Energie, Impuls, Drehimpuls Die Energie von Massenpunkten Impulserhaltung Elastischer und unelastischer Stoß Zentralbewegung und Bahndrehimpuls Satelliten und Raumfahrt 133

3 VIII Inhalt 5 Schwingungen Mathematisches und physikalisches Pendel Harmonische Schwingung Superposition von Schwingungen Gedämpfte und erzwungene Schwingungen Arbeit und Energie Arbeit Potentielle und kinetische Energie Energieerhaltung bei einfachen mechanischen Geräten Kraftfeld und Potential Starre Körper Bewegung starrer Körper Drehmoment Massenmittelpunkt und Schwerpunkt Hauptsatz der Statik starrer Körper Mechanisches Gleichgewicht Dynamik starrer Körper; Drehbewegungen Drehimpuls Trägheitsmoment starrer Körper Bewegungen um freie Achsen Rollende Bewegung Kreiselbewegung Reibung und Elastizität fester Stoffe Der feste Aggregatzustand Reibung fester Körper Elastische Spannungen Volumen- und Gestaltselastizität Dehnung und Biegung Grenzen der Elastizität Werkstoffe Statik von Flüssigkeiten und Gasen Atomare Struktur von Flüssigkeiten und Gasen Druck und Druckmessung Vakuum und Pumpen Kompressibilität Schweredruck in Flüssigkeiten, rotierende Flüssigkeiten Schweredruck in Gasen Auftrieb und Schwimmen Oberflächenspannung Kapillarität 390

4 Inhalt IX 11 Dynamik von Flüssigkeiten und Gasen, Strömungslehre Allgemeines über strömende Flüssigkeiten und Gase Kontinuitätsgleichung, BernouUi'sche Gleichung Umströmung fester Körper, Magnus-Effekt Strömungsbilder Viskosität Strömung realer Flüssigkeiten Wirbelbewegungen Turbulenz Umströmung der Tragflügel von Flugzeugen Ausgleichsprozesse Brown'sche Molekularbewegung Diffusion Osmose 474 Teil II: Akustik 13 Allgemeine Wellenlehre Entstehung von Wellen aus Schwingungen Interferenz, stehende Wellen Polarisation Wellengeschwindigkeiten Wasserwellen Beugung Reflexion und Brechung Doppler-Effekt Schallwellen Grundlagen Schallausbreitung Schallsender Messgrpßen des Schallfeldes Schallempfänger Ultraschall und Infraschall Schallwellen im menschlichen Leben Die menschliche Stimme Das menschliche Ohr Hörpsychologie, Lautstärke Tonsysteme der Musik 598 Teil III: Wärme 16 Temperatur und Wärme Temperatur und Temperaturmessung 607

5 X Inhalt 16.2 Thermische Ausdehnung Absolute Temperatur, Zustandsgieichungen von Gasen Wärme Spezifische und molare Wärmekapazität Erster Hauptsatz der Wärmelehre Beschreibung thermodynamischer Systeme und Prozesse Erster Hauptsatz der Wärmelehre Kinetische Gastheorie Zustandsänderungen idealer Gase Thermochemische Prozesse Wärmetransport Konvektion Wärmeleitung Wärmestrahlung, Planck'sche Strahlungsformel Zweiter Hauptsatz der Wärmelehre Reversible und irreversible Prozesse, Carnot'scher Kreisprozess Zweiter Hauptsatz der Wärmelehre Entropie Entropie und Wahrscheinlichkeit Thermodynamisches Gleichgewicht Wärmekraftmaschinen Phasenübergänge Phasenübergänge und Phasendiagramme Verdampfung und Verflüssigung Schmelzen und Sublimieren Tiefe Temperaturen Kryotechnik Temperaturabhängigkeit der molaren Wärmekapazität Nernst'sches Wärmetheorem Superfluides Helium Thermodynamik der Supraleiter Experimentiertechnik bei sehr tiefen Temperaturen 819 Register 833