Physik - Der Grundkurs

Transkript

1 Physik - Der Grundkurs von Rudolf Pitka, Steffen Bohrmann, Horst Stöcker, Georg Terlecki, Hartmut Zetsche überarbeitet Physik - Der Grundkurs Pitka / Bohrmann / Stöcker / et al. schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG Harri Deutsch 2005 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN

2 Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der Beispiele...XII Verzeichnis der Tabellen...XV 1 Einleitung PhysikalischeGrößen Messfehler... 3 I Mechanik der Punktmasse und des starren Körpers 7 2 Vorbemerkungen Bezugssysteme Gegenüberstellung Translation Rotation Kinematik der geradlinigen Bewegung Orts-Zeit-Diagramme Geschwindigkeit Beschleunigung Bestimmung der Wegstrecke Δx und der Geschwindigkeitsänderung Δv Spezielle Bewegungen SenkrechterWurf Bewegung auf beliebigen Bahnen Zusammenfassung Aufgaben Bewegung in einer Ebene Vektoren Grundbegriffe Die Vektoren r, v und a Das Superpositionsprinzip Spezielle Bewegungen Kreisbewegungen Überlagerung von Translations- und Drehbewegung Zusammenfassung Aufgaben Bewegung und Kraft NewtonsGesetze Federkräfte und Reibungskräfte Wechsel des Bezugssystems Zusammenfassung Aufgaben Arbeit, Energie und Leistung Arbeit ArbeitundEnergie Leistung und Wirkungsgrad Zusammenfassung Aufgaben... 78

3 VIII Inhaltsverzeichnis 7 Impuls und Mehrkörperprobleme Impuls ImpulserhaltungbeiZweikörpersystemen Stöße Zusammenfassung Aufgaben Dynamik der Drehbewegung des starren Körpers Winkelgrößen als Vektoren Grundgesetz der Dynamik für Drehungen Arbeit, Energie und Leistung TrägheitskräfteinrotierendenBezugssystemen Statisches Gleichgewicht Drehimpulserhaltungssatz Die Hauptachsen starrer Körper Kreisel Zusammenfassung Aufgaben Gravitation Kepler schegesetze Newtons Gravitationsgesetz Herleitung der Kepler schen Gesetze Gravitationsfeld Zusammenfassung Aufgaben II Elastomechanik und Hydrodynamik Elastizität fester Körper Grundbegriffe Einfache Verformungen Zusammenfassung Aufgaben Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen Grundbegriffe Ruhende Flüssigkeiten und Gase: Hydrostatik Stationäre Strömungen: Hydrodynamik Stationäre Strömungen mit Reibung Zusammenfassung Aufgaben III Schwingungen und Wellen Schwingungen Periodische Zustandsänderungen, insbesondere harmonische Schwingungen Harmonische Oszillatoren Viskos gedämpfte Schwingungen Erzwungene Schwingungen, Resonanz Überlagerung von Schwingungen und gekoppelte Schwingungen Zusammenfassung Aufgaben

4 Inhaltsverzeichnis IX 13 Mechanische Wellen und Akustik Wellengleichung; Ausbreitung von Störungen Harmonische Wellen Energietransport in Schallwellen ReflexionvonWellen Stehende Wellen in einseitig begrenzten Medien Tonhöhe und Lautstärke Doppler-Effekt, Mach-Welle InterferenzvonWellen Beugung und Huygens sches Prinzip Reflexion und Brechung von Wellen Ultraschall Zusammenfassung Aufgaben Lichtwellen und Optik Elektromagnetische Wellen und Licht Reflexion und Transmission elektromagnetischer Wellen Dispersion und Absorption elektromagnetischer Wellen Spektralzerlegung durch Prisma und Beugungsgitter Interferometrie Lichtleiter Linsen Zusammenfassung Aufgaben IV Elektrodynamik Elektrostatik Elektrische Ladung Coulomb sches Gesetz und Elektrische Feldstärke Elektrische Spannung und elektrisches Potenzial Ladungsverteilung Verschiebungsdichte und Verschiebungsfluss Influenz Kapazität Dielektrikum im elektrischen Feld Energie im elektrischen Feld Zusammenfassung Aufgaben Das stationäre elektrische Strömungsfeld ElektrischerStrom Ohm schesgesetz Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes Leistung und Arbeit Einführung in die Gleichstromtechnik Zusammenfassung Aufgaben Magnetostatik Grundlegende Erscheinungen Magnetische Induktion und magnetischer Fluss

5 X Inhaltsverzeichnis 17.3 MagnetischeFeldstärkeundDurchflutungssatz MagnetischesMoment Kraftwirkung auf bewegte Ladungen im magnetischen Feld Magnetische Polarisation Zusammenfassung Aufgaben Instationäre elektromagnetische Felder Induktionsgesetz Selbstinduktion und Selbstinduktivität DermagnetischeKreis Energie des magnetischen Feldes Maxwell sche Gleichungen Zusammenfassung Aufgaben V Thermodynamik Gleichgewicht und Zustandsgrößen Überblick Systeme, Phasen und Zustandsgrößen Gleichgewicht und Temperatur Nullter Hauptsatz AbsoluteTemperatur,Kelvin-undCelsius-Skala Druck IdealesGas Stoffmenge und Avogadrokonstante Kinetische Theorie des idealen Gases Zustandsgleichung realer Gase Zustandsgleichung für Flüssigkeiten und Festkörper Zusammenfassung Aufgaben Energieformen und Zustandsänderungen Arbeit Wärme und Wärmekapazität Erzeugung von Wärme Reversible und irreversible Prozesse Spezielle Zustandsänderungen Zusammenfassung Aufgaben Thermodynamische Hauptsätze Nullter Hauptsatz ErsterHauptsatz Carnot scher Kreisprozess und Entropie ZweiterHauptsatz Entropie mikroskopisch betrachtet AbgeschlossenesSystemimGleichgewicht Thermodynamische Maschinen Zusammenfassung Aufgaben

6 Inhaltsverzeichnis XI 22 Nichtgleichgewichtsprozesse Temperaturausgleich Wärmeübertragung Zusammengesetzte Wärmeübertragung Zusammenfassung Aufgaben Phasenumwandlungen Aggregatzustände und Phasenübergänge Klassifikation von Phasenübergängen Phasengleichgewicht Beispiele für Phasenübergänge Zusammenfassung Aufgaben Lösungen der Aufgaben Sachwortverzeichnis...452