Was versteht man unter Translation?
Translation ist eine geradlinige Bewegung im Raum von einem Punkt zum anderen
Ursache von Translationsbewegungen sind Kräft.
Was versteht man unter dem 1. Newtonschen Axion (Trägheitsgesetzt)?
ohne äußere Krafteinwirung verharrt ein Körper im Zustand der Ruhe oder geradeliniger Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit
-> Kräfte sind die Ursache jeder Änderung eines Bewegungszustandes
Was versteht man unter dem 3. Newtonschen Axiom (Grundgesetz der Mechanik)?
Kraft bewirkt die Änderung eines Impulses F = (m*v)/t
bei konstanter Masse gilt F = m*a
das Verhältnis der wirkenden Kraft zur erzielten Beschleunigung ist konstant m = F/a
Masse nimmt bei großen Geschwindigkeiten zu (relativische Massezunahme)
Was versteht man unter dem 3. Newtonschen Axiom (Reaktionsprinzip)?
jede Kraft besitzt eine Gegenkrft (Reaktionskraft) von gleichen Betrag, die aber entgegengesetzt gerichtet ist
Welche Bewegungsformen gibt es?
Gleichförmige Bewegung
Bewegung mit konstanter Beschleunigung
Freier Fall
Senkrechter Wurf
Waagerechter Wurf
Schiefer Wurf
Was ist ein Impuls und was versteht man unter Impulserhaltung?
ist Integral der Kraft über die Zeit und somit auch die Masse*Geschwindigkeit
wirken auf ein System keine äußeren Kräfte ein, dann bleibt der Gesamtimpuls erhalten (Impuls vorher = Impuls nachher)
Was ist die Arbeit (W)?
Verschriebt eine Kraft einen Körper F auf einem bestimmten Weg s, dann verrichtet sie am Körper Arbeit W
dabei müssen Kraft und Weg in der gleichen Richtung liegen (W = Nm = J)
Was ist Energie (E)?
jede an einem Körper verrichtete Arbeit vergrößert dessen Energie und versetzt ihn in die Lage, Arbeit zu verrichten
(Energieerhaltungssatz: Summe aller Enegien ist konstant)
Was versteht man unter Leistung (P)?
Leistung ist die in einer bestimmten Zeit t verrichtete Arbeit W
P=W/t oder P =F*v
(P = J/s = kgm^2)
Was ist ein Wirkungsgrad und kann dieser Wirkungsgrad größer als 1 sein?
unter Wirkungsgrad 𝜂 versteht man das Verhältnis der abgegebenen Leistung (Nutzarbeit) zur zugeführten Leistung (Gesamtarbeit)
Ein W.g. ist durch den Energieerhaltungssatz immer kleiner 1
Ist der Wirkungsgrad = 1 liegt ein Perpetuumobile vor, welches aber nut im Vakuum funktioniert
Wirkungsgrade über 1 nur durch Verdichtungsprozesse erreicht werden, dieser Wert nennt sich dann Leistungskennzahl (Klimaanlage, Kühlschrank)
Definiere Rotation.
Die Rotation ist eine Drehbewegung um eine feste Achse
Ursache von Rot.bewegungen sind Drehmomente
Was ist ein Drehmoment?
ist das Vektorprodukt aud Rasius und Kraft
-> M=Kraft*Hebelarm
Mit Hilfe welcher Formel kann die Winkelgeschwindigkeit ω berechnet werden?
Definiere Zentripetalkraft und gehe dabei auf den Unterschied zwischen Zentripetalkraft und Zenrifugalkraft ein.
Die Ursache der Kreisbahn eines Körpers ist die Zentripetalkraft (ein zum Zentrum strebende Kraft)
Die Zentriefigalkraft (Fliekraft) ist die Trägheitskraft, die von Zentrum weggerichtet ist.
Was ist der Massenträgheitsmoment?
Der Massenträgheitsmoment J ist das Verhältnis von wirkendem Drehmoment M zur erzielten Winkelbeschleunigung α. (J=M/α)
Es entspricht der Masse m bei der Translation
Was versteht man unter Gravitation?
Die Gravitationskraft ist die Anziehungskraft zwischen zwei Körpern der Masse m1 und m2 im Abstand r
Nenne die 3 Kepplerschen Gesetze (Ursache der Planetenbewegung)
Planeten bewegen sich auf Ellipsen, in deren Brennpunkt die Sonne steht.
Die Verbindungsgerade Sonne-Planet überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen.
Die Quadrate der Umlaufzeiten der Planeten (T) verhalten sich wie die Kuben der großen Halbachsen (r) ihrer Bahn um die Sonne:
r^3 / T^2 = konstant
Was ist eine Schwingung und welche 4 Schwingungsarten gibt es?
Bei Schwingungen wird Energie periodisch hin-und her bewegt.
Unterschieden wird zwischen mechanischen und elektrischen Energien, die aufgebracht werden. Arten:
freie Schwingung: ohne äußere Beeinflussung
erzwungene Schwingung: von außen periodisch erzwungen
ungedämpfte Schwingung: reibungsfrei
gedämpfte Schwingung: Reibungskräfte behindern die Schwingung
Erkläre das Prinzip der Überlagerung von Schwingungen
Prinzip der ungestörten Überlagerung (Superposition).
Alle Schwingungen überlagern sich ungestört, d.h. ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.
Was ist eine Welle und was ist die Wellenlänge?
Eine Welle ist ein Schwingungsvorgang in einem ausgedehnten Medium, das aus einer Vielzahl gekoppelter Teilchen besteht.
Es entstehen Quer- und Längswellen.
Wellenlänge ist der Abstand zweier benachbarter Teilchen im gleichen Schwingungszustand zueinander.
Was versteht man unter Akustik?
Gegenstand der Akustik sind Druckschwankungen (Druckwellen) in Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen. Der Mensch hört Frequenzen von 16Hz bis 20.000Hz. Tiefere Frequenzen sind Infraschall und höhere sind Ultraschall.
Was ist der Doppler-Effekt?
Bewegen sich Schallwellen von Sender und Empfänger relativ zueinander, so nimmt der Empfänger eine andere Frequenz wahr, als der Sender ausgestrahlt hat.
Definiere Optik
Die Optik beschreibt die Phänomene des sich ausbreitenden Lichts.
Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist immer konstant und beträgt ca. 300.000 km/s.
Licht ist eine transversale elektromagnetische Welle.
Der sichtbare Bereich liegt zwischen den Wellenlängen von 380 – 780nm
Was versteht man unter der Wärmelehre?
Thermodynamik befasst sich mit Wärmeerscheinungen und Energieumwandlungen. Wichtige Größe Temperatur, Volumen, Druck
Was versteht man unter Hydro- und Aeromechanik?
Hydro: Transport von Flüssigkeiten
Aero: Bewegung von Gasen
mit Reibung (Energieerhaltungssatz greift)
ohne Reibung
laminare Strömung (keine Vermischung der Flüssigkeiten oder Gase)
turbulente Strömung (Vermischung der Fl. bzw. G.)
Optik: Was versteht man unter dem Reflexionsgesetz, Brechungsgesetz und Totalreflexionsgesetz?
Reflexionsgesetz:
an der Grenzflächer zwischer Medien wird das Licht zurückgeworfen (reflektiert)
Einfallswinkel = Ausfallswinkel
Einfallswinkel, Lot und Ausfallswinkel liegen auf einer Ebene
Brechungsgesetz:
an der Grenzflächer zweier Medien tritt Licht mit einem Teil seiner Energie in anderer Richtung in das neue Medium über (es wird gebrochen)
Totalreflexion:
beim Übergang von einem dichteren in ein dünneres Medium wird ab dem Grenzwinkel der Totalreflexion der Lichtstrahl immer in das dichterer Medium reflektiert
Reflaktometer: Bestimmen der Brechzahl
Glasfaseroptik: Licht mit T.r. in Lichtwellenleitern geleitet
Beschreibe die Lichtzerlegung
bei Durchgang durch ein Prisma wird das Licht in seine Spektralfarben zerlegt: rot, orange, gelb, grün, blau, violett
Die Spektralfarben sind nicht weiter zerlegbar
Was sind die Kernaussagen der Hauptsätze der Thermodynamik?
Nullter Hauptsatz:
Aussage über das thermische Gleichgewicht
Erster Hauptsatz oder auch Energieerhaltunugssatz:
Aussage zur Energieerhaltung: Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden - sie kann lediglich zwischen 2 verschiedenen Erscheinungsformen umgewandelt werden
Zweiter Hauptsatz:
Aussage zur begrenzten Umwandelbarkeit von Energieformen: Irreversibilität (Unumkehrbarkeit) und Richtung von natürlichen Prozessen und welche Umwandlungsprozesse überhaupt möglich sind
Dritter Hauptsatz:
Aussage zur Nichterreichbarkeit des absoluten thermischen Nullpunktes
Was ist ein Kreisprozess?
ein Prozess der nach einer Reihe von Zustandsändrungen den Anfangszustand wieder erreicht
im p,v-Diagramm ergibt sich ein geschlossener Kurvenzug
Interpretation:
Fläche zwischen Kurvenstücken 1-2-3 und der Abzisse beschreibt die bei der Expansion verrichtete mach. Arbeit
Kurvenstücke 3-4-1 ist ein Maß für die bei der Kompression zugeführte mech. Arbeit
Differenz beider Kurvenstücke = insgesamt abgegeb. Arbeit
Wärmetransport
Was ist die Festkörperphysik? Und welche Kristallarten gibt es?
befasst sich mit den physikalischen Eigenschaften
zwischen den Atomen und Molekülen fester Körper wirken Anziehungs- und Abstoßkräfte
es ergeben sich verschiedene Arten von Bindungen
Arten der Kristallgitter:
Atomphysik
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