1 28. Oktober: Physik als beschreibende Wissenschaft November: Kraft, Impuls und Energie, Federgesetz

Transkript

1 Programm Physik für Naturwissenschaftler Oktober: Physik als beschreibende Wissenschaft Konzepte in der Physik Höhlengleichnis Optische Täuschungen Projektionen Messung und Fehler Stoppuhren, Messlatte, Paralaxe, Pendel Mathematische Hilfsmittel - Vektoren Kräfteaddition, Kräftedreieck Schwerpunkt Schwerpunktsfigur Massenpunkt Bewegung des Massenpunktes Statik Statik, Leiter Vektoren, Koordinatensysteme Oktober: Bewegungen, deren Überlagerungen, Beschleunigung Gleichförmige Bewegung beschleunigte Bewegung F = m a und F = m a Messung freier Fall Überlagerung von Bewegungen Schiefer Wurf, Freier Fall, F = m a und F = m a Luftkissenbahn, Übung Flugzeug Luftkissenbahn Luftkissenbahn freier Fall, Übung Lift Luftkissenbahn mit Ball Ballwurf, Wasserparabel, Übung Ballwurf Wilhelm Tell Federwaage, Kräfteaddition, Kraftmesser 3 4. November: Kraft, Impuls und Energie, Federgesetz Newton 1 Riesenbleistift p = m v bzw. p = m v Impulserhalung, Armbrust, Kugelreihe Newton 2 - Newton 3 Kafeetasse, Rollwagen Federgesetz, mẍ = kx Federpendel Die vier Grundkräfte Kräfte Energie ist Kraft mal Weg Matrosensitz Energieerhaltung Pendel, Marterpfahl

2 Programm Physik für Naturwissenschaftler November: Drehbewegungen und rotierende Bezugssysteme Impuls- und Energieerhaltung, Stöße Definition Winkel Winkelgeschwindigkeit Winkelbeschleunigung Zentrifugalkraft Zentripetalkraft Bewegung in rotierenden Systemen Corioliskraft Luftkissenbahn, Kugelreihe, Übungen Messband, Kreissegment Klett-Zielscheibe, Stoppuhr Klett-Zielscheibe, Stoppuhr Drehtisch, Wassereimer, Schleifstein, Looping, Hammerwerfer Hammerwerfer ohne Wurf Plattenspieler, Drehtisch Meteorologieaufnahmen, Foucault-Pendel, Übungen November: Drehimpuls, Drehmoment, Schwingungen Drehimpuls Drehstuhl mit Gewichten, Kreisel Trägheitsmoment???? Drehimpulserhaltung Drehstuhl mit Rad Rotationsenergie, -erhaltung schiefe Ebene Drehmoment aufgehängtes Rad, Garnrolle Schwingungen Federpendel, Hookesches Gesetz Differentialgleichung - gekoppelte Pendel gekoppelte Pendel Chaotische Pendel chaotisches Pendel November: Bewegungsgleichungen, Gravitation Bewegung der Planeten Simulation, Kugel mit Erde Die Keplerschen Gesetze Bilder von Planeten, Animationen, Übung Planetensystem Herleitung Gravitationsgesetz Übung Erde-Mond, Sonne-Sonnensystem Gravitation Gravitationswaage, Laser, Kamera Chaotischer Attraktor Animation Triton? Rotationskurve Galaxien, dunkle Materie - F = m a bzw. F = dp/dt - Bewegungsgleichungen Übung Exomars Raketengleichung Raketen

3 Programm Physik für Naturwissenschaftler November: Flüssigkeiten V Hydrostatik rotierender Wasserbehälter Hydrostatisches Paradoxon??? Auftrieb Oberflächenspannung Seifenblase Seifenblase, Ballon Kapillare Viskosität, Stokes Stokesche Reibung Bernoulli Bernoulli, hydrodynamisches Paradoxon, Staurohre, Drucksensoren Hydrodynamischer Auftrieb Tragflügel Hagen-Poiseuille Hagen-Poiseuiile Turbulenz und Widerstand November: Wärmelehre V Umwandlung mechanische in Wärmeenergie Wärmeausdehnung Ideale Gase Van der Waals Avogadro, Boltzmann Wärmemenge Wärmekapazität Phasenänderugen Konvenktion Wärmestrahlung Joule Wasserbad, Aluklotz Hohlspiegel, Lampe, Papier November: Statistische Physik mikroskopische Beschreibung von Gasen Konzept der Verteilungsfunktion Stöße Boltzmann Entropie Innere Energie Wärmemenge Arbeit Prozesse, Wärmekraftmaschinen Luftkissenteller

4 Programm Physik für Naturwissenschaftler November: Thermodynamik II Die Grundgesetze der Thermodynamik Akkustik Fourieranalyse Klavier, Fourieranalyse Dezember: Eektrische Ladung und Felder V Elektrische Ladung Influenz Faradayscher Käfig Das elektrische Feld Superposition elektrischer Felder Elektrische Kräfte Katzenfell, Luftballon, etc. Kugelkondensatoren, etc Dezember: Strom, Ohmsches Gesetz Strom Ohmsches Gesetz Widerstand Elektrische Schaltungen Auf- und Entladung von Kondensatoren Entstehung von Gewittern Dezember: Magnete Magnete Es gibt keine magnetische Monopole Stromscheife Induktion Helmholtzspule Lorentzkraft Dezember: Induktion Zusammenhang zw. el. u. mag. Feldern statische Maxwellgleichungen Induktionsgesetz Lentzsche Regel Wirbelströme Spulen Die vollen Maxwellgleichungen

5 Programm Physik für Naturwissenschaftler Dezember: Elektromagnetische Wellen V Wechselstrom, Generator Elektrischer Schwingkreis Erzwungene gekoppelte Schwingung Meißnerschaltung Lecherleitung Herzscher Dipol Dezember: Licht und die spezielle Relativitätstheorie V Maxwellgleichungen und Licht, Wellengleichung Ebene Wellen Polarisation Messung der Lichstgeschwindigkeit Licht, Spektrum, Farbe Spezielle Relativitätstheorie Januar: Optik elm. Wellen in Materie Brechungsindex Absorption und Dispersion Streuung und Interferenz Brechungsgesetz von Snellius Totalreflexion Das Prinzip von Fermat Januar: Geometrische Optik Spiegel Camera obscura Hohlspiegel Spiegel- und Linsenformel Bildkonstruktion Linsen Prismen Gitter

6 Programm Physik für Naturwissenschaftler Januar: Das Bohrsche Atommodell Photoeffekt Linienspektren Thompsonsches Atommodell Rutherfordsches Atommodell Bohrsches Atommodell Photoeffekt Quecksilberlampe, Prisma Stab, Schnur und Ball Januar: Atom- und Molekülphysik Atomare Zustände Pauliprinzip Moleküle Molekülspektren Anwendung: die Aurora Festkörper und Halbleiter Movie und Linien Januar: Kernphysik Aufbau von Kernen Bindungsenergie von Kernen Kernfusion und Aufbau der Sterne Entstehung der Elemente Kernenergie Januar: Radioaktivität Radioaktiver Zerfall Abschirmung Tunneleffekt Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit Materie Dosimetrie Radioaktivität in der Umwelt Tunneleffekt Nebelkammer Februar: Aufbau von Sternen, Milchstraßen Der Aufbau der Sonne Aufbau von Sternen Sternwinde Wechselwirkung Sonnenwind-Erde Das Leben von Sternen Aufbau von Galaxien

7 Programm Physik für Naturwissenschaftler Februar: Kosmologie Dunkle Materie Gekrümmte Raumzeit Allgemeine Relativitätstheorie Schwarze Löcher Big-Bang, Inflation, etc Februar: Klausur Nicht für alle erforderlich, überprüfen Sie Ihre Studienordnung! Hilfsmittel: Taschenrechner und eigene Notizen auf max. 4 Seiten DINA4