De typische ewachsene Mensch pobiet die Dinge nu -3 x aus und gibt dann entnevt ode fustiet auf! Haben Sie noch die Hatnäckigkeit eines Kleinkindes welches laufen lent? Wie viel Zeit haben Sie mit dem Übungsblatt Physik vebacht?
Käfte und ihe Wikungen (Dynamik)
Ändeung des Bewegungszustands Newtonsche Gesetze (Axiome) 1. Gesetz: Wenn keine äußee Kaft auf einen Köpe wikt, bleibt e in Ruhe bzw. bewegt sich mit konstante Geschwindigkeit geadlinig weite. "Tägheitspinzip". Gesetz: Wikt eine Kaft F, so veusacht sie eine Beschleunigung (Abbemsung) a: Kaft Masse * Beschleunigung F m a 3. Gesetz: actio eactio Jede Kaft ezeugt eine ih entgegengeichtete Kaft gleichen Betags: F F 1 F~m F~a
Reibung F < F < oll Hafteibung (nicht Rutschen) Gleiteibung (Rutschen) Rolleibung (Räde) gleit F haft Reibungskäfte nehmen mit Geschwindigkeit zu Reibungskaft entgegengesetzt zu Bewegungsichtung Im einfachsten Fall: F ~ v
Enegie Fähigkeit Abeit zu leisten Beispiel: Hubenegie Lageenegie potentielle Enegie Enegie, die ein Köpe duchs Hochheben bekommen hat. Hubabeit Gewicht * Hubhöhe W G h (WWok) Allgemein: mgh Enegie Kaft * Veschiebung W F s Enegie Bezüglich Kaftichtung Nicht Gesamtweg W~h W~m (Fühe : kcal,...) Beispiel :Stomechnung : kwh Enegie ist unabhängig vom Weg! m Einheit de Enegie : 1kg 1 Nm s 1J 1Joule 1 Wattsekunde
Enegie Beispiel: Bewegungsenegie kinetische Enegie Enegie, die ein Köpe duch seine Geschwindigkeit bekommen hat. Wk 1 mv W~m W~v Bild Auto We mit 150 km/h fäht, hat 9 mal soviel Bewegungsenegie, wie de mit 50 km/h. Beispiel: Defomationsenegie Enegie, die zu (elastischen) Defomation (z.b. eine Fede) nötig ist: WD 1 Dx x Auslenkung D Fedekonstante
Enegie Enegieehaltungssatz: Enegie kann nu zwischen veschiedenen Fomen umgewandelt weden, jedoch wede entstehen noch veschwinden! Ein Pepetuum Mobile (Ezeuge von Enegie aus dem Nichts) kann es nicht geben! In einem abgeschlossenen System bleibt die Gesamtenegie konstant z.b. Fedependel: W lag +W kin +W def W ges const Defomationsenegie Lageenegie Kinetische Enegie
Leistung Je länge ich abeite, um so meh schaffe ich. W ~ t Popotionalitätskonstante: Leistung P Geschwindigkeit de Abeit W P t umgesetzte Enegie W Leistung P Zeit t m Einheit de Leistung : 1kg 1J/s 3 s 1Watt (Fühe :1 PS 735 W,...) Beispiel : Wassekoche : kw Beispiel: Mann/Fau mit 80 kg Gewicht tägt 40 kg zwei Stockweke 7 m in 30 s hoch. Leistung? P mgh t (80 kg + 40 kg) 9.81 m/s 30 s 7m 75 kg m 3 s 75 W
Impuls p Impuls Kaftstoß Kaft * Zeitintevall Masse * Geschwindigkeit p m v Beispiel: Abstoßen zweie Wagen: m v m v 1 1 Impulsehaltungssatz: Beispiel: Stoßvogänge Die Summe alle Impulse in einem abgeschlossenen System bleibt konstant! Elastische Stoß: (z.b. zwei Münzen) Enegie und Impuls bleiben ehalten Unelastische Stoß: (z.b. zwei Autos stoßen zusammen) Impuls bleibt ehalten, Bewegungsenegie wid teilweise in Wäme umgewandelt. Leicht, schnell gleiche Impuls! Schwe, langsam Einheit des Impulses: 1kg m s
Dehmoment und Hebel Hebelgesetz: Kaft * Kaftam Last * Lastam D.h. Kaft * Hebelam konstant! einamige Hebel: Dehachse goße Kaft, kleine Weg l F M M Dehmoment Dehkaft Einheit des Dehmoments : m 1kg s 1 Nm Kleinee Kaft, gößee Weg
Dehmoment und Hebel zweiamige geknickte Hebel: Nu diese Komponente ist wiksam fü Dehung Dehmoment M l F sinϕ M l F Keuzpodukt, Vektopodukt
Sinus-, Cosinus-Funktion Sie einnen sich... sin(ϕ) sin(ϕ) Sinus Pojektion eine Keisbewegung Seite eines echtwinkligen Deiecks Schwingung : y yˆ sin( ω t + ϕ) cos(α) 1! sin(α) Sinus Cosinus Tangens Cotangens sin( α) cos( α) tan( α) cot( α) sin( α) cos( α) cos( α) sin( α) a b c a c b b a
3 veschiedene Aten Vektoen zu multiplizieen Vekto mit Skala multiplizieen: Skala * Vekto Vekto F m a Skalapodukt: Vekto * Vekto Skala Vektopodukt, Keuzpodukt Vekto * Vekto Vekto Dehmoment M F F sinα wiksame Komponente W F s F s cos(ϑ) zeigt nach vone (Daumen), F nach unten (Zeigefinge), M nach echts (Mittelfinge): Rechte-Hand- Regel