Skript zur Vorlesung Physik Teil 1 (Sommersemester) und Teil 2 ...

Inhaltsverzeichnis
Skript zur Vorlesung Physik 1 und Physik 2 Seite 2
Prof. Dr. P. Kaul, Fachbereich Biologie Chemie und Werkstofftechnik,
Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg
1 EINFÜHRUNG ...................................................................................................................................5
1.1 Allgemeines .......................................................................................................................................5
1.2 Literaturangaben zu Standardwerken der Physik ................................................................................5
1.3 Das griechische Alphabet ...................................................................................................................6
1.4 Begriffsklärung: Was ist Physik ..........................................................................................................6
1.5 Historischer Abriss..............................................................................................................................7
1.6 Die Messung physikalischer Größen...................................................................................................8
1.6.1 SI-Einheitensystem .........................................................................................................................8
1.6.2 Umrechnung von Einheiten.............................................................................................................9
1.6.3 Dezimale Vielfache und Teile und deren Kurzbezeichnungen .........................................................9
1.6.4 Abgeleitete Einheiten (SI-System) ................................................................................................10
1.7 Masse, Dichte, Stoffmenge ..............................................................................................................11
1.7.1 Masse...........................................................................................................................................11
1.7.2 Dichte ...........................................................................................................................................11
1.7.3 Stoffmenge...................................................................................................................................11
2 MECHANIK......................................................................................................................................13
2.1 Der Begriff des Massenpunktes........................................................................................................13
2.2 Geradlinige Bewegung .....................................................................................................................14
2.2.1 Geradlinig gleichförmige Bewegung..............................................................................................14
2.2.2 Ungleichförmige Bewegung ..........................................................................................................14
2.2.3 Zusammenhang zwischen Weg und Beschleunigung: ...................................................................15
2.2.4 Der freie Fall.................................................................................................................................17
2.2.5 Zusammensetzung und Zerlegung von Bewegungen ....................................................................17
2.2.6 Die Bewegung auf der schiefen Ebene..........................................................................................18
2.2.7 Wurfbewegung..............................................................................................................................19
2.3 Rotationsbewegungen ......................................................................................................................20
2.3.1 Gleichförmige Drehbewegung.......................................................................................................20
2.3.2 Ungleichförmige Drehbewegung ...................................................................................................22
2.3.3 Gleichmäßig beschleunigte Kreisbewegung. .................................................................................23
2.4 Vergleich zwischen geradliniger Bewegung und Kreisbewegung.......................................................23
2.5 Dynamik der geradlinigen Bewegung: Newtonsche Axiome..............................................................24
2.5.1 Newtonsche Axiome .....................................................................................................................24
2.5.2 Lineares Kraftgesetz .....................................................................................................................25
2.5.3 Reibungskräfte..............................................................................................................................25
2.6 Gravitation .......................................................................................................................................27
2.7 Arbeit, Leistung, Energie ..................................................................................................................28
2.7.1 Arbeit............................................................................................................................................28
2.7.2 Leistung........................................................................................................................................30
2.7.3 Energie, Energieerhaltung.............................................................................................................30
2.7.4 Impuls, Impulserhaltung................................................................................................................32
2.8 Dynamik der Drehbewegungen.........................................................................................................36
2.8.1 Zentripetal- und Zentrifugalkraft....................................................................................................36
2.8.2 Kreispendel...................................................................................................................................36
2.8.3 Starrer Körper...............................................................................................................................37
2.8.4 Schwerpunkt .................................................................................................................................37
2.8.5 Trägheitsmoment..........................................................................................................................38
2.8.6 Drehmoment.................................................................................................................................40
2.8.7 Drehimpuls ...................................................................................................................................41
2.8.8 Vergleich zwischen geradliniger Bewegung und Kreisbewegung ...................................................43
3 MECHANIK DER FLÜSSIGKEITEN UND GASE .............................................................................45
3.1 Ruhende Flüssigkeiten und Gase .....................................................................................................45
3.1.1 Ruhende Flüssigkeiten..................................................................................................................45
3.1.2 Ruhende Gase..............................................................................................................................51
4 THERMODYNAMIK .........................................................................................................................53
4.1 Temperatur ......................................................................................................................................53
4.1.1 Temperaturskalen.........................................................................................................................53
4.1.2 Thermometer................................................................................................................................54