Grundwissen Physik (7. Klasse) 1 Elektrizität und Magnetisus 1.1 Elektrischer Stro Strokreis: Dait ein dauerhafter Stro fließt, uss ein geschlossener Strokreis vorhanden sein. Stro bedeutet Bewegung von elektrischen Ladungen. Wirkungen des elektrischen Stros: Elektrischer Stro hat eine Wärewirkung, eine agnetische Wirkung und eine cheische Wirkung. Elektrische Leiter: Metalle, Graphit, Salzlösungen, Säuren und Laugen sind gute Leiter. In eine etallischen Leiter bewegen sich negativ geladene Elektronen. Bei Gleichstro bewegen sie sich (außerhalb der Stroquelle) vo Minuspol zu Pluspol; bei Wechselstro ändern sie ier wieder ihre Bewegungsrichtung. 1.2 Magnetisus Daueragnete: Ein Daueragnet zieht ferroagnetische Stoffe (z. B. Eisen oder Nickel) an. Die Stellen stärkster Anziehung bezeichnet an als Pole. Man unterscheidet Nord- und Südpol. Gleichnaige Pole stoßen sich ab, ungleichnaige Pole ziehen sich an. Elektroagnete: Eine strodurchflossene Spule wirkt wie ein abschaltbarer Stabagnet. Durch einen Eisenkern kann diese Wirkung wesentlich verstärkt werden. 1.3 Elektrische Größen Elektrische Spannung: Die Spannung U drückt (unter andere) die Stärke einer Stroquelle aus. Einheit: [U] = 1 Volt = 1 V
Elektrische Strostärke: Die Strostärke I ist ein Maß dafür, wieviel elektrische Ladung pro Zeiteinheit an eine Punkt eines Strokreises vorbeifließt. Einheit: [I] = 1 Apere = 1 A Elektrischer Widerstand: R = U I R U I Widerstand; Einheit [R] = 1 Oh = 1 Ω = 1 V A Spannung; Einheit V Strostärke; Einheit A Beerkung: In vielen Fällen (z. B. bei Glühlapen oder bei Halbleitern wie Siliciu) ändert sich der Widerstand it der Spannung. Bei etallischen Leitern konstanter Teperatur ist der Widerstand dagegen konstant (ohsches Gesetz). 2 Mechanik 2.1 Geschwindigkeit Geschwindigkeit: v = s t v s t Geschwindigkeit (Betrag); Einheit [v] = 1 s Strecke; Einheit Zeit; Einheit s Beerkung: 1 s = 3,6 k h ; Urechnungsbeispiel: 50 k h = 50 3,6 2.2 Beschleunigung Beschleunigung: a = v t = v 2 v 1 t 2 t 1 s 14 s a Beschleunigung (it Vorzeichen); Einheit [a] = 1 s 2 v t v 1 v 2 t 1 t 2 Geschwindigkeitsänderung (it Vorzeichen); Einheit s Länge des Zeitintervalls; Einheit s Geschwindigkeit a Anfang; Einheit s Geschwindigkeit a Ende; Einheit s Beginn des Zeitintervalls; Einheit s Ende des Zeitintervalls; Einheit s 2
2.3 Kräfte Kraft: Eine Kraft ist festgelegt durch ihren Angriffspunkt, ihren Betrag (F) und ihre Richtung. Sie drückt einen äußeren Einfluss auf einen Körper aus. Einheit: [F] = 1 Newton = 1 N Darstellung von Kräften: Kräfte werden durch Pfeile (Vektoren) dargestellt. Dabei entspricht der Angriffspunkt der Kraft de Anfangspunkt des Pfeils; die Richtung der Kraft ist durch die Pfeilrichtung gegeben; der Betrag der Kraft wird durch die Länge des Pfeils ausgedrückt. 2.4 Trägheitssatz Trägheitssatz: Ein ruhender Körper, auf den keine Kraft wirkt, bleibt in Ruhe. Ein bewegter Körper, auf den keine Kraft wirkt, bewegt sich it konstanter Geschwindigkeit in der bisherigen Bewegungsrichtung weiter. 2.5 Kraftgesetz Kraftgesetz: F = a F beschleunigende Kraft (Betrag); Einheit [F] = 1 Newton = 1 N beschleunigte Masse; Einheit kg a Beschleunigung (Betrag); Einheit s 2 Beerkung: 1 kg 1 s 2 = 1 N 2.6 Wechselwirkungsgesetz 2.7 Gewichtskraft Wechselwirkungsgesetz: Übt ein Körper auf einen zweiten Körper eine Kraft aus, so übt der zweite Körper auf den ersten Körper eine gleich große, entgegengesetzte Kraft aus. Zusaenhang zwischen Gewichtskraft und Masse: F G = g F G g Gewichtskraft (Betrag); Einheit [F G ] = 1 Newton = 1 N Masse; Einheit kg Fallbeschleunigung (Ortsfaktor); für Mitteleuropa g = 9,81 = 9,81 N s 2 kg 3
2.8 Kräfteaddition Ersatzkraft (Gesatkraft) zweier Kräfte: Die Ersatzkraft (Gesatkraft) zweier Kräfte ergibt sich durch Vektoraddition. Dabei verschiebt an einen Kraftpfeil so, dass er an der Spitze des anderen Kraftpfeils beginnt. Kraft F 2 Ersatzkraft F Kraft F 2 (Pfeil verschoben) Kraft F 1 2.9 Verforung durch eine Kraft Hookesches Gesetz (Dehnung einer Feder): F = Ds F D s Kraft (Betrag); Einheit [F] = 1 Newton = 1 N Federkonstante (Federhärte); Einheit N Dehnung (Längenänderung) der Feder; Einheit 3 Optik 3.1 Ausbreitung von Licht Lichtausbreitung: Licht breitet sich noralerweise geradlinig aus. I Vakuu beträgt die Lichtgeschwindigkeit etwa 300000 k s. 4
3.2 Reflexion von Licht Reflexionsgesetz: ε r = ε ε ε r Einfallswinkel (zwischen einfallende und Einfallslot) Reflexionswinkel (zwischen reflektierte und Einfallslot) einfallender Einfallslot ε ε r reflektierter 3.3 Brechung von Licht Lichtbrechung: Bei Übergang von eine durchsichtigen Stoff in einen anderen ändern en i Allgeeinen ihre Richtung. Bei Übergang in den optisch dichteren Stoff (it geringerer Lichtgeschwindigkeit) wird das Licht zu Einfallslot hin gebrochen, bei Übergang in den optisch dünneren Stoff (it höherer Lichtgeschwindigkeit) vo Einfallslot weg. einfallender Einfallslot reflektierter ε ε r ε b optisch dünnerer Stoff optisch dichterer Stoff gebrochener Ft; letzte Änderung 23. Septeber 2013 5