Fey nman-vo rles u n ge n über Physik 1

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1 Richard P. Matthew Sands Feynman, Robert B. Leighton, Fey nman-vo rles u n ge n über Physik 1 Mechanik New Millennium-Edition DE GRUYTER

2 Inhaltsverzeichnis 1 Atome in Bewegung Einleitung Materie ist aus Atomen aufgebaut Atomare Prozesse Chemische Reaktionen 10 2 Grundlagenphysik Einleitung Physik vor Quantenphysik Kerne und Teilchen 24 3 Die Beziehung der Physik zu den anderen Wissenschaften Einführung Chemie Biologie Astronomie Geowissenschaften Psychologie Wie ist es so geworden? 42 4 Energieerhaltung Was ist Energie? Potentielle Gravitationsenergie Kinetische Energie Andere Energieformen 53 5 Zeit und Entfernung Bewegung Zeit Kurze Zeiten Lange Zeiten Einheiten und Zeitnormale Große Entfernungen Kleine Entfernungen 68

3 XXII Inhaltsverzeichnis 6 Wahrscheinlichkeit Wahrscheinlichkeit und Möglichkeit Schwankungen Die Zufallsbewegung Eine Wahrscheinlichkeitsverteilung Das Unbestimmtheitsprinzip 84 7 Die Gravitationstheorie Planetenbewegungen Die keplerschen Gesetze Die Entwicklung der Dynamik Newtons Gravitationsgesetz Universale Gravitation Cavendishs Experiment Was ist Gravitation? Gravitation und Relativität Bewegung Beschreibung von Bewegung Geschwindigkeit Geschwindigkeit als eine Ableitung Entfernung als ein Integral Beschleunigung Die newtonschen Gesetze der Dynamik Impuls und Kraft Schnelligkeit und Geschwindigkeit Komponenten von Geschwindigkeit, Beschleunigung und Kraft Was ist Kraft? Die Bedeutung der dynamischen Gleichungen Numerische Lösung der Gleichungen Planetenbewegungen Die Impulserhaltung Das dritte newtonsche Gesetz Die Impulserhaltung Der Impuls bleibt erhalten! Impuls und Energie Relativistischer Impuls Vektoren Symmetrie in der Physik Translationen Drehungen Vektoren Vektoralgebra Die newtonschen Gesetze in Vektorschreibweise Das Skalarprodukt von Vektoren 157

4 Inhaltsverzeichnis XXIII 12 Eigenschaften der Kraft Was ist eine Kraft? Reibung Molekulare Kräfte Elementarkräfte. Felder Scheinkräfte Kernkräfte Arbeit und potentielle Energie (Einführung) Die Energie eines fallenden Körpers Durch Gravitation geleistete Arbeit Summierung der Energie Das Gravitationsfeld großer Objekte Arbeit und potentielle Energie (Weiterführendes) Arbeit Zwangsbewegung Konservative Kräfte Nichtkonservative Kräfte Potentiale und Felder Die spezielle Relativitätstheorie Das Relativitätsprinzip Die Lorentz-Transformation Das Michelson-Morley-Experiment Die Transformation der Zeit Die Lorentz-Kontraktion Gleichzeitigkeit Vierervektoren Relativistische Dynamik Äquivalenz von Masse und Energie Relativistische Energie und Impuls Die Relativität und die Philosophen Das Zwillingsparadoxon Die Transformation von Geschwindigkeiten Die relativistische Masse Die relativistische Energie Raumzeit Die Geometrie der Raumzeit Raumzeit-Intervalle Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft Mehr über Vierervektoren Vierervektor-Algebra 246

5 XXIV Inhaltsverzeichnis 18 Drehung in zwei Dimensionen Der Massenmittelpunkt Die Drehung eines starren Körpers Der Drehimpuls Die Erhaltung des Drehimpulses Massenmittelpunkt; Trägheitsgesetz Eigenschaften des Massenmittelpunktes Bestimmung des Massenmittelpunktes Bestimmung des Trägheitsmomentes Kinetische Energie der Drehbewegung Drehbewegung im Raum Drehmomente in drei Dimensionen Die Gleichungen der Drehbewegung bei Verwendung des Vektorproduktes Der Kreisel Der Drehimpuls eines starren Körpers Der harmonische Oszillator Lineare Differentialgleichungen Der harmonische Oszillator Harmonische Bewegung und Kreisbewegung Anfangsbedingungen Erzwungene Schwingungen Algebra Addition und Multiplikation Die inversen Operationen Abstraktion und Verallgemeinerung Die Approximation von irrationalen Zahlen Komplexe Zahlen Imaginäre Exponenten Resonanz Komplexe Zahlen und harmonische Bewegung Der angetriebene Oszillator mit Dämpfung Elektrische Resonanz Resonanz in der Natur Einschwingvorgänge Die Energie eines Oszillators Gedämpfte Schwingungen Elektrische Einschwingvorgänge 330

6 Inhaltsverzeichnis XXV 25 Lineare Systeme und Übersicht Lineare Differentialgleichungen Superposition von Lösungen Schwingungen in linearen Systemen Analogien in der Physik Serien- und Parallelimpedanzen 346 Index Band I 349 Gesamtindex 355 Personenverzeichnis 371