2.1.1 Masse
(m)
Einheit: meist in kg, t oder g
m kann man an Schewere und Trägheit erkennen
Schwere: wie sehr ein Objekt in der Lage ist, sich selbst oder einen anderen Gegenstand im Gravitationsfeld eines Planeten zu beschleunigen
Trägheit: wie sehr sich ein Objekt einer von außen einwirkenden Kraft
widersetzt
2.1.2 Volumen
(V)
Einheit: meist Kubikmeter, Liter? Kubikzentimeter
2.1.3 Dichte
(𝜌)
Die Dichte eines Gegenstands gibt an, welche Masse 𝑚 er bei einem bestimmten Volumen 𝑉 besitzt
Definition: Die Dichte 𝜌 eines Objekts ist gleich dem Verhältnis aus seiner Masse 𝑚 und seinem Volumen 𝑉
p= m/V
dichte bei Flüssigkeit wir mit Aräomezer gemessen
Dichte von Gasen hängt vom Druck und der Temperatur ab. Um die Dichten verschiedener Gasevergleichen zu können, werden die Werte für Druck 𝑝= 1 bar und 𝑇= 0°C angegeben
2.1.4 Durchschnittliche Dichte
→ wenn der Gegenstand aus mehreren Materialien besteht
2.1.5 Aggregatzustand
Man unterscheidet zwischen Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen
Je nach Aggregatzustand zeigen Objekte ein unterschiedliches Volumen- und Formverhalten
Im festen Zustand sind die Atome einer Substanz in Kristallgittern oder Makro-Molekülen fest an ihre Plätze gebunden und können nur Schwingungen um ihre jeweilige Position ausführen.
Im flüssigen Zustand können sich die einzelnen Atome bzw. Moleküle innerhalb der Flüssigkeit frei bewegen. Der Austritt aus der Flüssigkeit wird jedoch durch zwischenmolekulare Kräfte stark erschwert.
Im gasförmigen Zustand spielen zwischenmolekulare Kräfte so gut wie keine Rolle; die Atome beziehungsweise Moleküle können sich frei bewegen
2.2 Kinematik
unterschiedliche Bewegungen, also Ortsveränderungen von Körpern gegenüber einem Bezugspunkt, untersucht werden.
2.2.1 Raumkurve und Massepunkt
Eine Bewegung entspricht einer Ortsveränderung eines Objekts relativ zu einem anderen, als ruhend angenommenen Objekt beziehungsweise Standpunkt – dieser entspricht normalerweise dem Ort des Beobachters.
2.2.1.1 Raumkurve
zur physikalischen Beschreibung der Bewegung ein geeignetes Koordinatensystem gewählt
Ursprung des Koordinatensystems steht meistens der als ruhend angenommene Beobachter
2.2.2.1 Eindimensionale Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit
Ort (s)
Zeit (t)
Zurückgelegte Strecke: △ 𝑠
2.2.2.2 Geschwindigkeit
Definition:
Die Geschwindigkeit eines sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegenden Objekts ist gleich dem Verhältnis aus der zurückgelegten Wegstrecke △ 𝑠 und der dazu benötigten Zeit △ 𝑡 : 𝑣 = △ 𝑠 /△𝑡
km/h Oder m/s
Ort und zurückgelegte Wegstrecke
2.2.2.2 Durchschnittlsgezchwindigkeit
2.2.2.2 Relativgeschwindigkeit
Das Rechnen mit Relativgeschwindigkeiten ist beispielsweise hilfreich, um die für Überholvorgänge mit konstanten Geschwindigkeiten notwendigen Zeiten beziehungsweise Wegstrecken zu berechnen.
Zudem können, wie im folgenden Abschnitt gezeigt wird, mittels Relativgeschwindigkeiten auch Entfernungen zwischen Objekten berechnet werden, die sich mit konstanten Geschwindigkeiten in unterschiedlichen Raumrichtungen bewegen.
2.2.2.3 Mehrdimensionale Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit
X- Komponente
Y- Komponente
2.2.2.4 Addition von Teilgeschwindigkeiten
Verlaufen zwei Bewegungen geradlinig entlang einer gemeinsamen Linie, so genügt eine einfache Addition der beiden Geschwindigkeitsbeträge 𝑣1 und 𝑣2 , um die resultierende Geschwindigkeit zu erhalten
Beispiel: Person auf dem Laufband: entgegengesetzte Richtung v1 und v2 gleich groß = 0, selbe Richtung : Die Geschwindigkeit 𝑣 der Person (relativ zum Erdboden) ist somit gleich 𝑣𝑣1 + 𝑣𝑣2.
Die Addition der auftretenden Geschwindigkeiten ist auch möglich, wenn diese in einem beliebigen Winkel zueinanderstehen. Zeichnerisch stellt man dazu die beiden Geschwindigkeiten v→ 1 und 𝑣 -> 2 als Pfeile dar
2.2.3.1 Eindimensionale Bewegungen mit konstanter Beschleunigung
2.2.3.2 Beschleunigung und Geschwindigkeit
2.2.3.3 Beschleunigung und Wegstrecke
2.2.3.4 Wegstrecken in 𝒗(𝒕)-Diagrammen ablesen
2.2.3.5 Die allgemeine Bewegungsgleichung
2.2.3.6 Die Bremsformel
2.2.3.7 Beschleunigungen und Kräfte
m= Maße
F(res)
2.2.4 Wurfbewegungen
2.2.4.1 Freier Fall
2.2.4.2 senkrechter Wurf nach oben
2.2.4.3 Senkrechter Wurf nach unten
2.2.4.4. Waagerechter Wurf
2.2.4.5 Schräger Wurf
2.2.5.1 Kreisförmige Bewegungen - Rotationen
ist der Radius der kreisförmigen Bewegung hingegen in der gleichen Größenordnung wie die Länge des Körpers, so spricht man von einer Rotation.
2.2.5.2 Kreisförmige Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit
Eine volle Umdrehung entspricht dabei einem Winkel von 2 ⋅ 𝜋 = 360°
-> bei einer Umlaufbahn mit dem Radius 𝑟 beträgt die dabei vom Körper zurückgelegte Strecke 𝑠𝑠 = 2 ⋅ 𝜋 ⋅ 𝑟
Die Spitzen eines Uhrzeigers durchlaufen eine Kreisbahn mit konstanter Geschwindigkeit.
2.2.5.3 Winkelgeschwindigkeit und Drehzahl
Bei einer kreisförmigen Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit überstreicht der Ortsvektor des Körpers – ausgehend vom Mittelpunkt der Kreisbewegung – in gleichen Zeitabschnitten einen jeweils gleichen Winkel.
Als Merkregel für die Orientierung von 𝜔�⃗ kann die „Rechte-Hand-Regel“ genutzt werden: Zeigen die Finger der rechten Hand in Richtung der Drehbewegung, so zeigt der Daumen die Richtung der Winkelgeschwindigkeit a
2.2.5.4 Bahngeschwindigkeit
Last changed2 years ago
