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Formelsammlung<br />

für die<br />

Sekundarstufe I<br />

Mathematik<br />

Informatik<br />

Technik und Wirtschaft<br />

Physik<br />

Astronomie<br />

Chemie<br />

Biologie<br />

www.tafelwerk-<strong>interaktiv</strong>.de<br />

Ç


Inhalt<br />

MATHEMATIK<br />

Zahlen, Zeichen, Ziffern ……………………………………5<br />

Mathematische Zeichen ……………………………………5<br />

Griechisches Alphabet ………………………………………6<br />

Römische Zahlzeichen ………………………………………6<br />

Mengenoperationen …………………………………………6<br />

Rechenoperationen …………………………………………6<br />

Termumformungen …………………………………………7<br />

Mittelwerte……………………………………………………7<br />

Teiler und Vielfache natürlicher Zahlen ……………………7<br />

Teilbarkeitsregeln ……………………………………………7<br />

Primzahlen und Primfaktorzerlegung von 2 bis 360 ………8<br />

Primzahlen und Primfaktorzerlegung von 361 bis 720 ……9<br />

Rechnen mit Bruchzahlen (gebrochene Zahlen) …………10<br />

Rundungsregeln ……………………………………………10<br />

Näherungswerte ……………………………………………10<br />

Intervalle im Bereich reeller Zahlen ………………………10<br />

Zahlenbereiche ……………………………………………11<br />

Zahlen im Zehnersystem / Dezimalzahlen…………………12<br />

Zahlen im Zweiersystem / Dualzahlen ……………………12<br />

Zahlen im Hexadezimalsystem / Hexadezimalzahlen ……12<br />

Umrechnungstafel Dezimalzahlen, Hexadezimalzahlen,<br />

Dualzahlen …………………………………………………13<br />

Taschenrechner-Einmaleins ………………………………14<br />

Gleichungen und Funktionen ……………………………16<br />

Zuordnungen ………………………………………………16<br />

Proportionale Zuordnungen / Proportionalität …………16<br />

Prozentrechnung / Zinsrechnung …………………………17<br />

Rentenrechnung / Schuldentilgung ………………………17<br />

Lineare Gleichungen / lineare Gleichungssysteme ………18<br />

Lineare Funktionen / konstante Funktionen ……………18<br />

Quadratische Gleichungen …………………………………19<br />

Quadratische Funktionen …………………………………19<br />

Potenzen ……………………………………………………20<br />

Wurzeln ……………………………………………………20<br />

Logarithmen ………………………………………………20<br />

Potenzfunktionen y = f(x) = x k ……………………………21<br />

Exponentialfunktionen / Logarithmusfunktionen ………21<br />

Seiten-Winkel-Beziehungen am rechtwinkligen Dreieck –<br />

Sinus, Kosinus, Tangens, Kotangens ………………………22<br />

Winkelfunktionen – Sinusfunktion und<br />

Kosinusfunktion ……………………………………………22<br />

Spezielle Funktionswerte der Winkelfunktionen …………23<br />

Winkelfunktionen – Tangensfunktion und Kotangensfunktion<br />

……………………………………………………23<br />

Darstellung einer Winkelfunktion durch eine andere<br />

Funktion desselben Winkels ………………………………24<br />

Additionstheoreme …………………………………………24<br />

Summen / Differenzen sowie Funktionen des doppelten<br />

und des halben Winkels ……………………………………24<br />

Die Funktion y = a · sin (bx + c)……………………………24<br />

Winkelmaße ………………………………………………25<br />

Umrechnungstafel: Grad in Radiant ………………………25<br />

Umrechnungstafel: Radiant in Grad ………………………25<br />

Geometrie …………………………………………………26<br />

Einteilung der Dreiecke ……………………………………26<br />

Ebene Figuren ………………………………………………26<br />

Körper ………………………………………………………28<br />

Satz des Cavalieri……………………………………………28<br />

Regelmäßige Polyeder ……………………………………29<br />

Winkelpaare…………………………………………………30<br />

Sätze im allgemeinen Dreieck ……………………………30<br />

Satzgruppe des Pythagoras – Flächensätze am<br />

rechtwinkligen Dreieck ……………………………………31<br />

Sätze über Winkel am Kreis ………………………………31<br />

Sehnenviereck / Tangentenviereck …………………………31<br />

Strahlensätze ………………………………………………32<br />

Zentrische Streckung ………………………………………32<br />

Goldener Schnitt ……………………………………………32<br />

Kongruenz …………………………………………………33<br />

Parallelverschiebung ………………………………………33<br />

Spiegelung …………………………………………………33<br />

Drehung ……………………………………………………33<br />

Darstellende Geometrie ……………………………………34<br />

Koordinatensysteme ………………………………………35<br />

Ermitteln der wahren Länge bzw. der wahren Größe<br />

von Strecken und Figuren …………………………………35<br />

Stochastik …………………………………………………36<br />

Diagramme …………………………………………………36<br />

Kombinatorik ………………………………………………37<br />

Grundbegriffe der Stochastik ……………………………38<br />

Kenngrößen der Häufigkeitsverteilung einer<br />

Datenreihe …………………………………………………38<br />

Kenngrößen zur Charakterisierung der Streuung ………39<br />

Mehrstufige Zufallsversuche ………………………………39<br />

Rechnen mit Wahrscheinlichkeiten ………………………39<br />

Zufallsgrößen und ihre Wahrscheinlichkeitsverteilung<br />

……………………………………………………40<br />

Wertetafel zur Binomialverteilung (n = 2; ...; 10) …………41<br />

Wertetafel zur Binomialverteilung (n = 12, 14, 16, 18) ……42<br />

Wertetafel zur Binomialverteilung (n = 25, 50) ……………43<br />

Größen ……………………………………………………44<br />

Größen im Mathematikunterricht und ihre<br />

Einheiten ……………………………………………………44


INFORMATIK<br />

Datendarstellung……………………………………………45<br />

Daten/Binärcode (Dualcode) ………………………………45<br />

Einheiten ……………………………………………………45<br />

Logische Verknüpfungen …………………………………45<br />

Zeichensätze im Computer …………………………………47<br />

Datentypen …………………………………………………47<br />

Datenorganisation (logisch) ………………………………48<br />

Algorithmik …………………………………………………48<br />

Algorithmusbegriff …………………………………………48<br />

Strukturelemente der Algorithmierung in<br />

verschiedenen Darstellungsformen ………………………48<br />

Netzwerkkommunikation …………………………………49<br />

Netzverwaltung ……………………………………………49<br />

Übertragung, Protokolle und Dienste ……………………50<br />

Web-Seitengestaltung ………………………………………51<br />

HTML-Befehle ……………………………………………51<br />

Cascading Style Sheet (CSS) ………………………………52<br />

TECHNIK UND WIRTSCHAFT<br />

Technisches Zeichnen ………………………………………53<br />

Linienarten …………………………………………………53<br />

Maßstäbe (DIN ISO 5455) …………………………………53<br />

Maßeintragung ……………………………………………53<br />

Fertigungstechnik …………………………………………54<br />

Einteilung der Fertigungsverfahren ………………………54<br />

Elektrotechnik/Elektronik …………………………………54<br />

Farbcode für Widerstände …………………………………54<br />

Schaltzeichen ………………………………………………55<br />

Betriebswirtschaft …………………………………………56<br />

Rechtsformen von Unternehmen …………………………56<br />

Betriebswirtschaftliche Kennzahlen ………………………56<br />

Volkswirtschaftliche Kennzahlen …………………………57<br />

Hauswirtschaft………………………………………………58<br />

Namen und Kurzzeichen von Chemiefaserstoffen und<br />

Naturfaserstoffen …………………………………………58<br />

Symbole für die Pflegebehandlung von Textilien …………58<br />

PHYSIK<br />

Einheiten ……………………………………………………59<br />

Basiseinheiten des Internationalen Einheitensystems (SI) …59<br />

Beispiele für SI-fremde Einheiten …………………………59<br />

Mechanik ……………………………………………………60<br />

Größen und Einheiten der Mechanik ……………………60<br />

Kraft, Geschwindigkeit, Beschleunigung …………………61<br />

Reibungszahlen (Richtwerte) ………………………………65<br />

Arbeit, Energie, Leistung …………………………………65<br />

Gravitation …………………………………………………66<br />

Mechanische Schwingungen ………………………………66<br />

Mechanische Wellen ………………………………………67<br />

Größen und Einheiten der Akustik ………………………67<br />

Akustik………………………………………………………68<br />

Schallgeschwindigkeiten (Richtwerte für 20°C und<br />

101,3 kPa)……………………………………………………68<br />

Mechanik der Flüssigkeiten und Gase ……………………69<br />

Dichten………………………………………………………70<br />

Widerstandsbeiwerte c w einiger Körper …………………71<br />

Thermodynamik ……………………………………………71<br />

Größen und Einheiten der Thermodynamik………………71<br />

Wärme, Wärmeübertragung ………………………………71<br />

Feste Stoffe und Flüssigkeiten ……………………………72<br />

Eigenschaften von festen Stoffen …………………………72<br />

Eigenschaften von Flüssigkeiten …………………………73<br />

Eigenschaften von Gasen …………………………………73<br />

Heizwerte ……………………………………………………73<br />

Druckabhängigkeit der Siedetemperatur des Wassers ……74<br />

Ideales Gas …………………………………………………74<br />

Energie ………………………………………………………75<br />

Elektrizitätslehre ……………………………………………75<br />

Größen und Einheiten der Elektrizitätslehre<br />

und des Magnetismus ………………………………………75<br />

Spezifische elektrische Widerstände ………………………76<br />

Gleichstrom …………………………………………………76<br />

Stromkreisarten ……………………………………………77<br />

Diode und Transistor ………………………………………77<br />

Elektrisches Feld ……………………………………………78<br />

Magnetisches Feld …………………………………………78<br />

Wechselstrom ………………………………………………78<br />

Widerstände im Wechselstromkreis ………………………79<br />

Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen<br />

im Wechselstromkreis ………………………………………79<br />

Transformator ………………………………………………80<br />

Elektromagnetischer Schwingkreis ………………………80<br />

Elektromagnetische Wellen, Lichtwellen …………………80<br />

Wellenlängen des sichtbaren Lichtes ………………………80<br />

Elektromagnetisches Spektrum ……………………………81<br />

Optik ………………………………………………………81<br />

Größen und Einheiten der Optik …………………………81<br />

Strahlenoptik ………………………………………………82<br />

Optische Linsen ……………………………………………82<br />

Lichtgeschwindigkeiten in Stoffen und im<br />

Vakuum ……………………………………………………83<br />

Brechzahlen n ………………………………………………83<br />

Kernphysik …………………………………………………83<br />

Größen und Einheiten der Kernphysik und im<br />

Strahlenschutz ………………………………………………83<br />

Atomkerne und Strahlenschutz ……………………………84<br />

Alpha-, Beta- und Gammastrahlung ………………………84<br />

Natürliche Zerfallsreihen …………………………………85<br />

Beispiele für Halbwertszeiten ………………………………85<br />

Auszug aus der Nuklidkarte (vereinfacht)…………………86<br />

Umrechnungsfaktoren ……………………………………88


ASTRONOMIE<br />

Konstanten, Einheiten und Werte …………………………89<br />

Konstanten …………………………………………………89<br />

Einheiten der Länge ………………………………………89<br />

Einheiten der Zeit …………………………………………89<br />

Ausgewählte Zeitzonen ……………………………………90<br />

Zeitzonen der Erde …………………………………………90<br />

Astronomische Koordinaten ………………………………90<br />

Erde …………………………………………………………91<br />

Mond ………………………………………………………91<br />

Entstehung der Mondphasen ………………………………91<br />

Planeten des Sonnensystems ………………………………92<br />

Einige Monde der Planeten ………………………………92<br />

Sonne ………………………………………………………93<br />

Einige Daten unseres Milchstraßensystems ………………93<br />

Scheinbare Helligkeiten einiger Sterne ……………………93<br />

Radien und mittlere Dichten von Sternen …………………93<br />

Formeln ……………………………………………………94<br />

Grundlegende Größen ……………………………………94<br />

Die Kepler’schen Gesetze …………………………………94<br />

Das Gravitationsgesetz ……………………………………94<br />

Kosmische Geschwindigkeiten ……………………………94<br />

CHEMIE<br />

Übersichten zur Chemie ……………………………………95<br />

Chemische Elemente ………………………………………95<br />

Elektronenanordnung und Elektronenschreibweise<br />

einiger Elemente ……………………………………………97<br />

Atombau der Elemente mit den Ordnungszahlen<br />

1 bis 54 ………………………………………………………98<br />

Atomradien einiger Elemente………………………………99<br />

Ionenradien einiger Elemente………………………………99<br />

Elektrische Ladung der Ionen einiger Elemente …………99<br />

Anorganische Stoffe ………………………………………100<br />

Organische Stoffe …………………………………………104<br />

Löslichkeit einiger Salze in Wasser ………………………107<br />

Löslichkeit einiger Gase in Wasser ………………………107<br />

Elektrochemische Spannungsreihe der Metalle …………108<br />

Chemische Zeichen und Namen von Ionen………………109<br />

Griechische Zahlwörter in der chemischen<br />

Nomenklatur ………………………………………………109<br />

Namen und allgemeine Formeln von organischen<br />

Verbindungen ……………………………………………109<br />

Einteilung des Wassers nach Härtebereichen ……………110<br />

Massenanteil und Dichte von sauren und<br />

alkalischen Lösungen ……………………………………110<br />

pH-Werte von Lösungen …………………………………110<br />

Umschlagsbereiche für Säure-Base-Indikatoren…………110<br />

Einige Lebensmittelzusatzstoffe nach europäischen<br />

Richtlinien …………………………………………………111<br />

Nährstoffanteil und Energieanteil einiger<br />

Nahrungsmittel ……………………………………………112<br />

Größengleichungen der Chemie …………………………113<br />

Stoffmenge, molare Masse, molares Volumen und<br />

Normvolumen und Dichte ………………………………113<br />

Zusammensetzungsgrößen ………………………………114<br />

Gefahrstoffe ………………………………………………116<br />

Gefahrensymbole, Kennbuchstaben und<br />

Gefahrenbezeichnungen …………………………………116<br />

Liste von Gefahrstoffen …………………………………118<br />

BIOLOGIE<br />

Allgemeine Angaben ………………………………………121<br />

Ungefähre Artenanzahlen einiger<br />

wichtiger Tiergruppen weltweit …………………………121<br />

Ungefähre Artenanzahlen einiger wichtiger<br />

Pflanzengruppen weltweit…………………………………121<br />

Maximales Alter verschiedener Lebewesen………………121<br />

Zellbiologie ………………………………………………122<br />

Lebensdauer von Zellen in verschiedenen Organen<br />

des Menschen………………………………………………122<br />

Größe von Zellen oder Zellorganellen ……………………122<br />

Dauer der Zellteilung (Mitose) verschiedener Zellen ……122<br />

Sinnes- und Nervenphysiologie …………………………123<br />

Obergrenze der Hörfähigkeit bei Tieren und<br />

beim Mensch ………………………………………………123<br />

Schallpegel verschiedener Geräusche ……………………123<br />

Erregungsleitungsgeschwindigkeit in Nerven ……………123<br />

Anzahl der Rezeptoren und ableitenden Nervenfasern<br />

der Sinne des Menschen …………………………………123<br />

Stoff- und Energiewechsel…………………………………124<br />

Energie-, Nährstoff-, Wasser- und Vitamingehalt<br />

ausgewählter Nahrungsmittel ……………………………124<br />

Energiegehalt der Nährstoffe ……………………………124<br />

Täglicher Energiebedarf von Säuglingen,<br />

Kindern und Jugendlichen ………………………………124<br />

Täglich benötigte Nahrungsmenge verschiedener<br />

Lebewesen …………………………………………………125<br />

Körpermassenindex ………………………………………125<br />

Respiratorischer Quotient…………………………………125<br />

Abbau der Nährstoffe im Körper…………………………125<br />

Energieverbrauch bei verschiedenen Tätigkeiten ………126<br />

Veränderung des Sauerstoff- und Kohlenstoffdioxidgehaltes<br />

in der Atemluft und im Blut des Menschen<br />

während der Atmung………………………………………126<br />

Sauerstoffverbrauch und Gasaustausch des Menschen …126<br />

Osmose ……………………………………………………126<br />

Fortpflanzung und Entwicklung …………………………127<br />

Pearl-Index und Entbindungstermin ……………………127<br />

Das Wachstum des menschlichen Keimlings<br />

während der Schwangerschaft ……………………………127<br />

Genetik und Evolution ……………………………………128<br />

Chromosomensätze von Lebewesen ……………………128<br />

Mutationsrate ……………………………………………128<br />

Populationsgenetik ………………………………………128<br />

Entwicklung der Lebewesen im Verlauf der<br />

Erdgeschichte………………………………………………129<br />

Evolution des Menschen in einer<br />

24-Stunden-Darstellung …………………………………130<br />

Selektion……………………………………………………130<br />

Ökologie ……………………………………………………130<br />

Wachstumsgesetze…………………………………………130<br />

Bestimmen der Wasserqualität ……………………………131<br />

Bestandsaufnahme von Pflanzen …………………………131<br />

REGISTER ………………………………………………132


10<br />

MATHEMATIK<br />

Rechnen mit Bruchzahlen (gebrochenen Zahlen)<br />

Erweitern/Kürzen<br />

Addition/<br />

Subtraktion<br />

Multiplikation/<br />

Division<br />

Rundungsregeln<br />

a a c<br />

¼<br />

b b c<br />

ðb 6¼ 0, c 6¼ 0Þ<br />

a c adþ bc<br />

þ ¼<br />

b d bd<br />

a<br />

b<br />

c a c<br />

¼<br />

d b d<br />

ðb 6¼ 0, d 6¼ 0Þ<br />

ðb 6¼ 0, d 6¼ 0Þ<br />

a a : c<br />

¼<br />

b b : c<br />

a<br />

b<br />

(b 6¼ 0, c 6¼ 0, a und b teilbar durch c)<br />

c ad bc<br />

¼<br />

d bd<br />

a c a d<br />

: ¼<br />

b d b c<br />

ðb 6¼ 0, d 6¼ 0Þ<br />

ðb 6¼ 0, c 6¼ 0, d 6¼ 0Þ<br />

Ab- und Aufrunden Folgt der Rundungsstelle eine 0, 1, 2, 3 oder 4, so wird abgerundet.<br />

Folgt der Rundungsstelle eine 5, 6, 7, 8 oder 9, so wird aufgerundet.<br />

Faustregel für das<br />

Rechnen mit<br />

gerundeten Werten<br />

Näherungswerte<br />

Addition/Multiplikation: Um Rundungsfehler gering zu halten, sollte die eine<br />

Zahl vergrößert und die andere verkleinert werden.<br />

Subtraktion/Division: Beide Zahlen sollten vergrößert oder beide verkleinert<br />

werden, um geringere Rundungsfehler zu erhalten.<br />

Näherungswerte Näherungswerte erhält man beim Messen und beim Runden.<br />

Auch beim Rechnen mit Dezimalbrüchen benutzt man oft Näherungswerte, um<br />

Rechnungen mit vielen Nachkommastellen zu vermeiden.<br />

Abweichung vom<br />

genauen Wert<br />

Faustregeln für das<br />

Rechnen mit<br />

Näherungswerten<br />

Intervalle im Bereich reeller Zahlen<br />

Ein Näherungswert weicht i. Allg. vom (meist unbekannten) genauen Wert um<br />

nicht mehr als die Hälfte des Stellenwertes der letzten Ziffer ab.<br />

pffiffiffi Beispiel: Für 7 gibt der Taschenrechner 2,6457513 an. Der Näherungswert<br />

2,646 weicht davon um 0,0002487 ( a.<br />

Halboffene Intervalle<br />

[a; b) ist die Menge aller reellen Zahlen x mit a x < b.<br />

(a; b] ist die Menge aller reellen Zahlen x mit a < x b.<br />

½a;þ1Þ ist die Menge aller reellen Zahlen x mit x a.<br />

ð 1; aŠ ist die Menge aller reellen Zahlen x mit x a.<br />

[– 2,5; 2]<br />

–4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4<br />

(– 1; 3)<br />

(<br />

–4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4<br />

(– 3; 3]<br />

(<br />

–4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4<br />

x ≤ –1 2 ≤ x<br />

–4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4<br />

(


12<br />

MATHEMATIK<br />

Zahlen im Zehnersystem/Dezimalzahlen<br />

Im dekadischen Zahlensystem, kurz: Zehnersystem oder Dezimalsystem, wird als Basis die Zahl 10 benutzt,<br />

d. h. die einzelnen Stellen sind Potenzen von 10 (Zehnerpotenzen).<br />

Zur Darstellung der einzelnen Zahlen werden die zehn Ziffern 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 benutzt.<br />

Die Stelle einer Ziffer innerhalb der ganzen Zahl ergibt ihren Wert.<br />

Eine Stellentafel im Dezimalsystem hat folgende Form:<br />

Billionen Milliarden Millionen Tausend<br />

10 14<br />

10 13<br />

10 12<br />

10 11<br />

10 10<br />

10 9<br />

10 8<br />

10 7<br />

10 6<br />

10 5<br />

4 3 0 5 2 6 0 0 4 4<br />

Für die in der dezimalen Stellentafel dargestellte Zahl 4 305260 044 gilt:<br />

4305 260 044 ¼ 4 10 9 þ3 10 8 þ5 10 6 þ2 10 5 þ6 10 4 þ4 10 1 þ 4 10 0<br />

¼ 4 1000000000 þ3 100000000 þ5 1000000 þ2 100000 þ6 10000 þ4 10 þ 4 1<br />

Die in der Stellentafel dargestellte Zahl 4 305 260 044 lautet:<br />

vier Milliarden dreihundertfünf Millionen zweihundertsechzig Tausend vierundvierzig.<br />

Zahlen im Zweiersystem/Dualzahlen<br />

Im dualen Zahlensystem, kurz: Zweiersystem oder Dualsystem, wird als Basis die Zahl 2 benutzt, d.h. die<br />

einzelnen Stellen sind Potenzen von 2.<br />

Zur Darstellung der einzelnen Zahlen werden nur zwei Ziffern benötigt: 0 und 1.<br />

Eine Stellentafel im Dualsystem hat folgende Form:<br />

2 10<br />

ð¼ 1024Þ<br />

2 9<br />

ð¼ 512Þ<br />

2 8<br />

ð¼ 256Þ<br />

2 7<br />

ð¼ 128Þ<br />

2 6<br />

ð¼ 64Þ<br />

2 5<br />

ð¼ 32Þ<br />

2 4<br />

ð¼ 16Þ<br />

10 4<br />

2 3<br />

ð¼ 8Þ<br />

10 3<br />

2 2<br />

ð¼ 4Þ<br />

10 2<br />

2 1<br />

ð¼ 2Þ<br />

1 0 1 0 1 1 0 1 1<br />

Für die in der dualen Stellentafel dargestellte Zahl [101011011]2 gilt:<br />

½101011011Š2 ¼ 1 28 þ1 2<br />

¼ 256<br />

6 þ1 2<br />

þ64<br />

4 þ1 2<br />

þ16<br />

3 þ1 2<br />

þ8<br />

1 þ1 2<br />

þ2<br />

0<br />

þ1 ¼ 347<br />

Für die Addition von Dualzahlen gilt: 0 þ 0 ¼ 0; 0 þ 1 ¼ 1; 1 þ 0 ¼ 1; 1 þ 1 ¼ 10<br />

Für die Multiplikation von Dualzahlen gilt: 0 0 ¼ 0; 0 1 ¼ 0; 1 0 ¼ 0; 1 1 ¼ 1<br />

Zahlen im Hexadezimalsystem/Hexadezimalzahlen<br />

10 1<br />

10 0<br />

2 0<br />

ð¼ 1Þ<br />

Im Hexadezimalsystem wird als Basis die Zahl 16 benutzt, d.h. die einzelnen Stellen sind Potenzen von 16.<br />

Zur Darstellung der einzelnen Zahlen werden 16 Ziffern benötigt: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.<br />

Eine Stellentafel im Hexadezimalsystem hat folgende Form:<br />

16 8<br />

ð¼ 4 294 967 296Þ<br />

16 7<br />

ð¼ 268 435 456Þ<br />

16 6<br />

ð¼ 16 777 216Þ<br />

16 5<br />

ð¼ 1 048 576Þ<br />

16 4<br />

ð¼ 65 536Þ<br />

16 3<br />

ð¼ 4 096Þ<br />

16 2<br />

ð¼ 256Þ<br />

16 1<br />

ð¼ 16Þ<br />

A 0 6 0 3 7 F<br />

Für die in der hexadezimalen Stellentafel dargestellte Zahl [A06037F]16 gilt:<br />

½A06037FŠ16 ¼ 10 166 þ6 16<br />

¼ 10 16777216<br />

4 þ3 16<br />

þ6 65536<br />

2 þ7 16<br />

þ3 256<br />

1 þ15 16<br />

þ7 16<br />

0<br />

þ15 1 ¼ 168166271<br />

16 0<br />

ð¼ 1Þ


18<br />

MATHEMATIK<br />

Lineare Gleichungen/lineare Gleichungssysteme<br />

Lineare Gleichungen<br />

mit einer Variablen<br />

Lineare Gleichungen<br />

mit zwei Variablen<br />

Lineare Gleichungssysteme<br />

(LGS)<br />

mit 2 Variablen<br />

Grafisches Lösen<br />

von linearen<br />

Gleichungssystemen<br />

mit 2 Variablen<br />

Rechnerisches Lösen<br />

von linearen<br />

Gleichungssystemen<br />

allgemeine Form: a x þ b ¼ 0, wobei a, b konstant und a 6¼ 0<br />

Lösung: x ¼ b<br />

bzw. L ¼<br />

a<br />

b<br />

a<br />

allgemeine Form: ax þ by¼ c, wobei a, b, c konstant und a 6¼ 0; b 6¼ 0<br />

Lösungsmenge: L ¼ ðx; yÞjy ¼ a c<br />

x þ<br />

b b<br />

Alle Lösungen liegen auf ein und derselben Geraden.<br />

allgemeine Form: (I) a 1 x þ b 1 y ¼ c 1<br />

(II) a2 x þ b2 y ¼ c2, wobei a1, b1, c1, a2, b2, c2 konstant<br />

Lösungsmenge: Schnittmenge der Lösungsmengen beider Gleichungen<br />

Das LGS hat<br />

genau eine Lösung,<br />

wenn die Geraden<br />

einander schneiden.<br />

y<br />

Lineare Funktionen/konstante Funktionen<br />

y 0<br />

0<br />

x 0<br />

I<br />

x<br />

II<br />

Das LGS hat<br />

keine Lösung,<br />

wenn die Geraden<br />

parallel verlaufen.<br />

y<br />

0<br />

II<br />

I<br />

x<br />

Das LGS hat<br />

unendlich viele Lösungen,<br />

wenn die Geraden<br />

zusammenfallen.<br />

y<br />

Einsetzungsverfahren:<br />

eine Gleichung nach einer Variablen auflösen<br />

den entstehenden Term in die andere Gleichung einsetzen<br />

Gleichsetzungsverfahren:<br />

beide Gleichungen nach derselben Variablen auflösen<br />

entstehende Terme gleichsetzen<br />

Additionsverfahren:<br />

eine Gleichung auf beiden Seiten mit einer Zahl ð6¼ 0Þ multiplizieren, sodass in<br />

beiden Gleichungen die Koeffizienten vor einer der Variablen dem Betrage<br />

nach gleich, ihre Vorzeichen aber verschieden sind<br />

Gleichungen dann addieren<br />

Lineare Funktionen Funktionsgleichung: y ¼ f ðxÞ¼m x þ n, wobei m, n konstant und m 6¼ 0<br />

grafische Darstellung: Gerade durch den Punkt P(0; n) mit Steigung m<br />

Steigung:<br />

m ¼ y2 y1<br />

ðx1 6¼ x2Þ<br />

x2 x1<br />

m ¼ tan a ða 6¼ 90°Þ<br />

Monotonie:<br />

für m > 0 monoton wachsend<br />

für m < 0 monoton fallend<br />

Nullstelle: x0 ¼ n<br />

m<br />

y<br />

y 2<br />

y 1<br />

n<br />

I= II<br />

Steigungswinkel<br />

�<br />

α<br />

x2 - x1 x0 0<br />

x1 x2 x<br />

0<br />

x<br />

f (x) = m .x+n<br />

�<br />

y 2 - y 1<br />

Steigungsdreieck<br />

Konstante Funktionen Funktionsgleichung: y ¼ f ðxÞ¼n, wobei n konstant<br />

grafische Darstellung: Gerade durch den Punkt Pð0;nÞ, parallel zur x-Achse


22<br />

MATHEMATIK<br />

Seiten-Winkel-Beziehungen am rechtwinkligen Dreieck – Sinus, Kosinus, Tangens, Kotangens<br />

Bezeichnungen<br />

im rechtwinkligen<br />

Dreieck<br />

Seiten-Winkel-<br />

Beziehungen<br />

c Hypotenuse<br />

a Kathete<br />

b Kathete<br />

Im rechtwinkligen Dreieck ABC mit \BCA ¼ 90° gilt:<br />

sin a ¼ a<br />

c<br />

tan a ¼ a<br />

b<br />

Gegenkathete<br />

¼<br />

Hypotenuse<br />

Gegenkathete<br />

¼<br />

Ankathete<br />

Winkelfunktionen – Sinusfunktion und Kosinusfunktion<br />

Darstellung am<br />

Einheitskreis<br />

Graph der Funktion<br />

, cos a ¼ b<br />

c<br />

, cota ¼ b<br />

a<br />

Ankathete<br />

¼<br />

Hypotenuse<br />

Ankathete<br />

¼<br />

Gegenkathete<br />

Sinusfunktion Kosinusfunktion<br />

-1<br />

1<br />

vP 0<br />

-1<br />

v<br />

y<br />

u P 1<br />

1<br />

x<br />

u<br />

P(u P;v P)<br />

sin x<br />

Periode 2π<br />

-1<br />

1<br />

v P<br />

0<br />

-1<br />

v<br />

u P 1<br />

1. Quadrant 2. Quadrant 3. Quadrant 4. Quadrant<br />

-90° 90° 180° 270° 360°<br />

-2 - π -1 0 1 π 2 π 4 3π 2π 7<br />

2<br />

2<br />

2<br />

Definitionsbereich R R<br />

Wertebereich ½ 1; 1Š ½ 1; 1Š<br />

Periodizität Periode 360 bzw. 2p:<br />

sin x ¼ sinðx þ k 360 ), wobei k 2 Z<br />

Symmetrie punktsymmetrisch<br />

zum Koordinatenursprung:<br />

sinð xÞ¼ sin x<br />

Quadrantenbeziehungen<br />

b<br />

C<br />

-1<br />

a<br />

α<br />

A c B<br />

II: sinð180 xÞ¼ sin x<br />

III: sinð180 þxÞ¼ sin x<br />

IV: sinð360 xÞ¼ sin x<br />

x<br />

u<br />

P(u P;v P)<br />

cos x<br />

5π<br />

2<br />

y = sin x<br />

x<br />

y = cos x<br />

Periode 360 bzw. 2p:<br />

cos x ¼ cosðx þ k 360 ), wobei k 2 Z<br />

achsensymmetrisch<br />

zur y-Achse:<br />

cosð xÞ¼cos x<br />

II: cosð180 xÞ¼ cos x<br />

III: cosð180 þxÞ¼ cos x<br />

IV: cosð360 xÞ¼cos x<br />

Nullstellen k 180 bzw. k p, wobei k 2 Z 90 þk 180 bzw. p<br />

þ k p, wobei k 2 Z<br />

2


26<br />

MATHEMATIK<br />

Geometrie<br />

Einteilung der Dreiecke<br />

Einteilung der Dreiecke nach den Seiten<br />

unregelmäßig<br />

(alle Seiten sind paarweise<br />

verschieden lang)<br />

A<br />

b<br />

C<br />

c<br />

a<br />

B<br />

a 6¼ b 6¼ c 6¼ a<br />

Einteilung der Dreiecke nach den Innenwinkeln<br />

spitzwinklig<br />

(alle Innenwinkel sind spitz)<br />

A<br />

α<br />

γ<br />

C<br />

β<br />

B<br />

a < 90<br />

b < 90<br />

g < 90<br />

gleichschenklig (ein Paar gleich langer Seiten)<br />

nicht gleichseitig<br />

(genau zwei Seiten sind gleich lang)<br />

A<br />

b<br />

c<br />

C<br />

a<br />

B<br />

a ¼ b 6¼ c<br />

rechtwinklig<br />

(es gibt einen rechten Winkel)<br />

A<br />

b<br />

C<br />

γ<br />

a<br />

α β<br />

c<br />

Ebene Figuren (u – Umfang; A – Flächeninhalt)<br />

Allgemeines Dreieck<br />

A<br />

α<br />

C<br />

γ<br />

b a<br />

c = g<br />

h g<br />

β<br />

B<br />

u ¼ a þ b þ c<br />

A ¼ 1<br />

2 g hg ¼ 1<br />

ab sin g<br />

2<br />

a þ b þ g ¼ 180°<br />

Sinussatz:<br />

a b c<br />

¼ ¼<br />

sin a sin b sin g<br />

Kosinussatz:<br />

c2 ¼ a2 þ b2 2ab cos g<br />

Gleichschenkliges Dreieck<br />

C<br />

β<br />

u ¼ 2a þ c<br />

b ¼ 180° 2a<br />

ffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi<br />

a<br />

hc a hc ¼ a<br />

A<br />

α<br />

c<br />

α<br />

B<br />

2 1<br />

4 c2<br />

s<br />

A ¼ 1<br />

c hc<br />

2<br />

Allgemeines Viereck<br />

D<br />

δ<br />

d A2 αα c<br />

e<br />

A1 C<br />

γγ<br />

b<br />

β<br />

A a B<br />

u ¼ a þ b þ c þ d<br />

A ¼ A1 þ A2<br />

a þ b þ g þ d ¼ 360°<br />

B<br />

g ¼ 90<br />

gleichseitig<br />

(alle Seiten sind gleich lang)<br />

C a ¼ b ¼ c<br />

b<br />

A<br />

c<br />

a<br />

B<br />

stumpfwinklig<br />

(ein Innenwinkel ist stumpf)<br />

A<br />

C<br />

γ<br />

α β<br />

B<br />

g > 90<br />

Rechtwinkliges Dreieck (g ¼ 90°)<br />

A<br />

b<br />

α<br />

q<br />

C<br />

γ<br />

hc c<br />

a<br />

β<br />

p<br />

B<br />

A ¼ 1<br />

2 ab<br />

a2 þ b2 ¼ c2 ; h2 c ¼ p q<br />

a2 ¼ p c; b2 ¼ q c<br />

sin a ¼ a b<br />

; cos a ¼<br />

c c ;<br />

tan a ¼ a b<br />

; cota ¼<br />

b a<br />

Gleichseitiges Dreieck<br />

C<br />

α<br />

a<br />

h<br />

a<br />

α α<br />

A a<br />

Trapez ða k cÞ<br />

B<br />

D<br />

δ<br />

d<br />

c<br />

m<br />

C<br />

γ 1<br />

2<br />

h<br />

b<br />

h<br />

α β<br />

A a B<br />

u ¼ 3a<br />

A ¼ a2 pffiffiffi<br />

3<br />

4<br />

h ¼ a pffiffi<br />

3<br />

2<br />

a ¼ 60°<br />

A ¼ 1<br />

ða þ cÞ h ¼ m h<br />

2<br />

m ¼ 1<br />

ða þ cÞ<br />

2<br />

a þ d ¼ 180°; b þ g ¼ 180°


Satzgruppe des Pythagoras – Flächensätze am rechtwinkligen Dreieck<br />

Satz des Pythagoras Kathetensatz Höhensatz<br />

a 2 þ b 2 ¼ c 2 b 2 ¼ q c; a 2 ¼ p c h 2 ¼ p q<br />

In jedem rechtwinkligen Dreieck<br />

ist das Hypotenusenquadrat<br />

flächengleich mit der Summe<br />

der Kathetenquadrate.<br />

b 2<br />

c 2<br />

a 2<br />

Sätze über Winkel am Kreis<br />

Satz des Thales Mittelpunktswinkelsatz<br />

A<br />

g ¼ 90<br />

C<br />

γ<br />

M B<br />

A<br />

g ¼ a<br />

2<br />

Sehnenviereck/Tangentenviereck<br />

In jedem rechtwinkligen Dreieck<br />

ist ein Kathetenquadrat flächengleich<br />

zu dem Rechteck aus<br />

Hypotenuse und dem entsprechenden<br />

Hypotenusenabschnitt.<br />

C<br />

γ<br />

M<br />

α<br />

b 2<br />

q<br />

p<br />

a 2<br />

q .c p .c c<br />

B<br />

Umfangswinkelsatz<br />

Sehnensatz<br />

A 1<br />

B 1<br />

γ 1<br />

S<br />

In jedem rechtwinkligen Dreieck<br />

ist das Quadrat über der Höhe<br />

flächengleich zu dem Rechteck<br />

aus den beiden Hypotenusenabschnitten.<br />

γ 2<br />

A 2<br />

B 2<br />

h 2<br />

g 1 ¼ g 2;<br />

jSA1j jSA2j¼jSB1j jSB2j<br />

Sehnenviereck Tangentenviereck<br />

A<br />

D<br />

δ<br />

α<br />

M<br />

γ<br />

�<br />

C<br />

B<br />

Die Summe der<br />

Gegenwinkel im<br />

Sehnenviereck ist<br />

stets 180 . Es gibt<br />

einen Umkreis.<br />

a þ g ¼ 180<br />

b þ d ¼ 180<br />

d<br />

D<br />

A a B<br />

c<br />

M<br />

C<br />

b<br />

h<br />

q p q . p<br />

Sekantensatz<br />

S<br />

A 1<br />

B 1<br />

A 2<br />

g<br />

M<br />

B2<br />

jSA1j jSA2j¼jSB1j jSB2j<br />

Die Summe der<br />

Gegenseiten im<br />

Tangentenviereck ist<br />

jeweils gleich groß.<br />

Es gibt einen Inkreis.<br />

a þ c ¼ b þ d<br />

Geometrie 31<br />

h


36<br />

MATHEMATIK<br />

Stochastik<br />

Diagramme<br />

Piktogramme Visualisierung absoluter Häufigkeiten (%S. 38) und Größen.<br />

Jedem Symbol entspricht eine bestimmte Anzahl bzw. Größe.<br />

Balkendiagramme(Säulendiagramme)<br />

Strichdiagramme(Streckendiagramme)<br />

Streifendiagramme<br />

Kreisdiagramme<br />

Liniendiagramme<br />

Meist Veranschaulichung der zeitlichen Entwicklung absoluter<br />

oder relativer Häufigkeiten (%S. 38).<br />

Die y-Achse sollte so skaliert werden, dass keine falschen Eindrücke<br />

entstehen können (bei Null beginnend; Kennzeichnung<br />

von Lücken).<br />

Strichdiagramme können prinzipiell wie Balkendiagramme<br />

eingesetzt werden. Die Wahl der Achsen kann von Balkendiagrammen<br />

abweichen (s. Bild).<br />

Darstellung von Anteilen an einem Ganzen (meist in %).<br />

Anteile sind proportional zu den Längen der zugehörigen<br />

Teilstreifen.<br />

Darstellung von Anteilen an einem Ganzen (meist in %).<br />

Anteile sind proportional zur Größe des Winkels des<br />

zugehörigen Kreissektors (z.B. 100 % ¼360 , 1 %¼3,6 ).<br />

Darstellung von proportionalen und linearen Zusammenhängen.<br />

Besonders aussagekräftig sind Liniendiagramme, wenn<br />

verschiedene Datenreihen gruppiert werden können (s. Bild).<br />

Bei der Skalierung der Achsen ist darauf zu achten, dass keine<br />

irreführenden Eindrücke entstehen.<br />

Histogramme Häufig werden Datenreihen durch eine Klasseneinteilung geordnet.<br />

Die Klassenhäufigkeiten werden in Histogrammen wie<br />

bei Balkendiagrammen dargestellt, allerdings bleibt zwischen<br />

den Balken i. d.R. kein Zwischenraum.<br />

Boxplots Mithilfe von Boxplots können Datenreihen mit ihren Streubereichen<br />

so dargestellt werden, dass sie gut vergleichbar sind.<br />

Die Daten werden der Größe nach geordnet, die 5 folgenden<br />

Werte ergeben die Lage des Boxplots: Minimalwert, Viertelwert,<br />

Median, Dreiviertelwert, Maximalwert.<br />

Die „Box“ markiert den Bereich, in dem 50% der Werte liegen.<br />

Streudiagramme<br />

Für Zusammenhänge zwischen zwei Größen können Messwerte<br />

als „Punktwolke“ dargestellt werden, wobei die eine Größe den<br />

x-Wert und die andere Größe den y-Wert eines Punktes darstellt.<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

0<br />

2500<br />

1750


46<br />

.................. c<br />

INFORMATIK<br />

Verknüpfung Schaltzeichen Funktionsgleichnung Funktionstabelle Prinzipschaltung<br />

NOT (NICHT)<br />

Negation A 1 Q<br />

AND (UND)<br />

Konjunktion<br />

OR (ODER)<br />

Disjunktion<br />

NAND<br />

(NICHT-UND)<br />

NOR<br />

(NICHT-ODER)<br />

XOR<br />

(Exklusiv-ODER)<br />

Antivalenz<br />

XNOR<br />

(Exklusiv-NICHT-<br />

ODER)<br />

¾quivalenz<br />

B &<br />

A<br />

B �1<br />

A<br />

B &<br />

A<br />

B �1<br />

A<br />

B =1<br />

A<br />

B =1<br />

A<br />

Q<br />

Q<br />

Q<br />

Q<br />

Q<br />

Q<br />

Q ¼A<br />

Q ¼A ^B<br />

Q ¼A _B<br />

Q ¼ A ^ B<br />

Q ¼ A _ B<br />

Q ¼ðA ^ BÞ_ðA ^ BÞ<br />

Q ¼ðA ^ BÞ_ðA ^ BÞ<br />

A Q<br />

0 1<br />

1 0<br />

A B Q<br />

0 0 0<br />

0 1 0<br />

1 0 0<br />

1 1 1<br />

A B Q<br />

0 0 0<br />

0 1 1<br />

1 0 1<br />

1 1 1<br />

A B Q<br />

0 0 1<br />

0 1 1<br />

1 0 1<br />

1 1 0<br />

A B Q<br />

0 0 1<br />

0 1 0<br />

1 0 0<br />

1 1 0<br />

A B Q<br />

0 0 0<br />

0 1 1<br />

1 0 1<br />

1 1 0<br />

A B Q<br />

0 0 1<br />

0 1 0<br />

1 0 0<br />

1 1 1<br />

Öffner<br />

Schließer in<br />

Reihenschaltung<br />

Schließer in<br />

Parallelschaltung<br />

Öffner in<br />

Reihenschaltung<br />

Öffner in<br />

Parallelschaltung<br />

Wechsler in<br />

Parallelschaltung<br />

Wechsler in<br />

Reihenschaltung<br />

^ und, _ oder, über der Aussage bedeutet Negation der Aussage, beim Ausgangsglied weist auf Negation hin


52<br />

INFORMATIK<br />

Cascading Style Sheet (CSS)<br />

Allgemeine Syntax: Selektor {Eigenschaft : Wert;} Beispiel: h1 {color : red;}<br />

Selektoren kennzeichnen die jeweilige Anweisung. Sie können als HTML-Selektor (z. B. h1), als Klassenselektor<br />

( .Klassenname) oder als ID-Selektor (#IDName) angegeben werden.<br />

Eigenschaften geben an, was definiert werden soll. Werte werden den Eigenschaften zugewiesen.<br />

Eigenschaften und Werte werden zusammen als Deklaration bezeichnet. Die Deklaration wird in "{...}"<br />

gesetzt und durch ein " ; " abgeschlossen.<br />

Einbindung von CSS-Anweisungen<br />

Extern Formate können in einer separaten Textdatei<br />

(formate.css) definiert werden. Sie gelten<br />

dann für alle HTML-Dateien, die auf diese<br />

CSS-Datei verweisen. ¾nderungen in der<br />

CSS-Datei wirken sich auf alle eingebundenen<br />

HTML-Dateien aus.<br />

Head Formate werden im Abschnitt head definiert.<br />

Diese Formate sind nur für diese eine HTML-<br />

Datei gültig.<br />

Inline Format wird nur für ein einzelnes HTML-tag<br />

definiert. Es gilt damit nur für das betreffende<br />

tag an dieser Position.<br />

CSS-Referenzen (Auswahl)<br />

Schrift/Text font-family<br />

font-style<br />

font-size<br />

text-align<br />

Eigenschaft Wert (Beispiel) Beschreibung<br />

Farben color<br />

background-color<br />

Abstand/<br />

Rand<br />

margin<br />

margin-left<br />

margin-top<br />

Rahmen border<br />

border-style<br />

Sound cue<br />

play-during<br />

voice-family<br />

Arial<br />

italic<br />

44pt<br />

right<br />

red<br />

blue<br />

12pt<br />

10pt<br />

20pt<br />

thin<br />

outset<br />

url(audio.wav)<br />

url(audio.wav)<br />

child<br />

<br />

...<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

...<br />

h1 {font-size: 12 pt; color: blue;<br />

font-family: arial;}<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />


Technik und Wirtschaft<br />

Technisches Zeichnen<br />

Linienarten<br />

Linienart Darstellung Liniengruppe Anwendung (Auswahl)<br />

0,35 0,5 0,7 1<br />

Linienbreite in mm<br />

Volllinie, breit 0,35 0,5 0,7 1 Sichtbare Kanten und Umrisse<br />

Volllinie, schmal 0,18 0,25 0,35 0,5 Maßlinien, Maßhilfslinien, Hinweisund<br />

Bezugslinien, Schraffuren<br />

Freihandlinie, schmal 0,18 0,25 0,35 0,5 Begrenzung von Teil- oder unterbrochenen<br />

Ansichten und Schnitten<br />

Strichlinie, schmal 0,18 0,25 0,35 0,5 verdeckte Kanten und Umrisse<br />

Strichpunktlinie, schmal 0,18 0,25 0,35 0,5 Mittellinien, Symmetrielinien<br />

Strichpunktlinie, breit 0,35 0,5 0,7 1 Kennzeichnung von Schnittebenen<br />

Strich-Zweipunktlinie,<br />

schmal<br />

Maßstäbe (DIN ISO 5455)<br />

0,18 0,25 0,35 0,5 Umrisse benachbarter Teile,<br />

Endstellung beweglicher Teile<br />

Verkleinerungsmaßstäbe 1 : 2 1 : 20 1 : 200 1 : 5 1 : 50 1 : 500 1 : 10 1 : 100 1 : 1000<br />

Natürlicher Maßstab 1 : 1<br />

Vergrößerungsmaßstäbe 2 : 1 20 : 1 5 : 1 50 : 1 10 : 1<br />

Maßeintragung<br />

Elemente der<br />

Maßeintragung<br />

Maßhilfslinie<br />

Symmetrielinie<br />

(Mittellinie)<br />

Dickenangabe<br />

Fertigungstechnik | Elektrotechnik | Elektronik 53<br />

t = 5<br />

13<br />

40<br />

30<br />

45<br />

Maßlinienbegrenzung<br />

Maßlinie<br />

Maßzahl


56<br />

TECHNIK UND WIRTSCHAFT<br />

Betriebswirtschaft<br />

Rechtsformen von Unternehmen<br />

Rechtsform<br />

Einzelunternehmen Gesellschaften<br />

Personengesellschaft Kapitalgesellschaft Genossenschaften<br />

Gesellschaft des bürgerlichen<br />

Rechts (GbR)<br />

Offene Handelsgesellschaft<br />

(OHG)<br />

Kommanditgesellschaft (KG)<br />

GmbH & Co KG<br />

Betriebswirtschaftliche Kennzahlen<br />

Gesellschaft mit beschränkter<br />

Haftung (GmbH)<br />

Aktiengesellschaft (AG)<br />

Kommanditgesellschaft auf<br />

Aktien (KGaA)<br />

Herstellkosten Materialkosten (Materialeinzel- und<br />

Materialgemeinkosten)<br />

+ Fertigungskosten (Fertigungslöhne,<br />

Fertigungsgemeinkosten und<br />

Sondereinzelkosten der Fertigung)<br />

= Herstellkosten<br />

Selbstkosten Herstellkosten<br />

+ Verwaltungsgemeinkosten<br />

+ Vertriebsgemeinkosten<br />

+ Sondereinzelkosten des Vertriebes<br />

= Selbstkosten<br />

Produktivität Ausbringungsmenge (Output)<br />

Einsatzmenge (Input)<br />

Wirtschaftlichkeit Erlöse<br />

Kosten<br />

eingetragene Genossenschaft<br />

(eG)<br />

In der Kostenrechnung versteht man<br />

unter Herstellkosten die Summe von<br />

Materialkosten und Fertigungskosten<br />

(nicht zu verwechseln mit dem Begriff<br />

der Herstellungskosten).<br />

Selbstkosten sind die auf ein<br />

Wirtschaftsgut entfallenden<br />

Herstellkosten zuzüglich anteiliger<br />

Verwaltungs- und Vertriebskosten.<br />

Verhältnis zwischen den eingesetzten<br />

Produktionsfaktoren (z.B. Arbeit,<br />

Kapital: Input) und dem<br />

Produktionsergebnis (Output), gibt<br />

Auskunft über die Effizienz von<br />

Produktionsprozessen.<br />

Vergleich des in Geldeinheiten bewerten<br />

Faktoreinsatzes (Kosten) mit dem<br />

erzielten Verkaufspreisen (Erlöse). Bei<br />

einem Ergebnis von mehr als 1 arbeitet<br />

das Unternehmen wirtschaftlich.


62<br />

.................. c<br />

PHYSIK<br />

Kraftumformende Einrichtungen<br />

Hebel Geneigte Ebene<br />

F1<br />

F2<br />

F 2<br />

¼ l2<br />

l1<br />

l 2<br />

l 1<br />

F1<br />

F1, F2 Kräfte<br />

l1, l2 Länge der Kraftarme<br />

α<br />

s 1 = l<br />

FH<br />

¼<br />

FG<br />

h<br />

l<br />

FH ¼ FG sin a<br />

FN ¼ FG cos a<br />

F H<br />

FH Hangabtriebskraft<br />

FG Gewichtskraft<br />

FN Normalkraft<br />

Feste Rolle Lose Rolle Flaschenzug<br />

s Hub<br />

FZug ¼ FHub<br />

F Hub<br />

F Zug<br />

s Zug<br />

s Hub<br />

FZug ¼ FHub<br />

2<br />

F Zug<br />

F Hub<br />

s Zug<br />

F 2<br />

FG<br />

F Hub<br />

sHub<br />

FZug ¼ FHub<br />

n<br />

sZug ¼ sHub sZug ¼ 2sHub sZug ¼ n sHub<br />

F 1<br />

F N<br />

F Zug<br />

s 2 = h<br />

s Zug<br />

n Anzahl der tragenden Seilstücke<br />

Goldene Regel der Mechanik Für kraftumformende Einrichtungen gilt:<br />

F1 s1 ¼ F2 s2


80<br />

PHYSIK<br />

Transformator<br />

Spannungsverhältnis am unbelasteten<br />

(idealen) Transformator<br />

Stromstärkeverhältnis am stark<br />

belasteten Transformator<br />

Elektromagnetischer Schwingkreis<br />

Thomson sche<br />

Schwingungsgleichung<br />

Eigenfrequenz f eines<br />

elektrischen Schwingkreises<br />

– ungedämpft (R ¼ 0)<br />

– gedämpft<br />

Eigenfrequenz f<br />

eines Dipols<br />

U1<br />

U2<br />

I1<br />

I2<br />

¼ N1<br />

N2<br />

¼ N2<br />

N1<br />

T ¼ 2p<br />

pffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi<br />

L C<br />

f ¼<br />

2p<br />

1<br />

pffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi<br />

L C<br />

f ¼ 1<br />

ffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi<br />

2p<br />

1<br />

L C<br />

R2 4L2 s<br />

f ¼ c<br />

2l<br />

Elektromagnetische Wellen; Lichtwellen<br />

U1 Primärspannung<br />

U2 Sekundärspannung<br />

N1 Windungszahl der Primärspule<br />

N2 Windungszahl der Sekundärspule<br />

I1 Primärstromstärke<br />

I2 Sekundärstromstärke<br />

U 1<br />

I 1<br />

T Periodendauer<br />

L Induktivität<br />

C Kapazität<br />

R ohmscher Widerstand<br />

c Ausbreitungsgeschwindigkeit<br />

l Länge des Dipols<br />

C L<br />

Ausbreitungsgeschwindigkeit c c¼ l f l Wellenlänge<br />

f Frequenz<br />

Wellenlängen des sichtbaren Lichtes<br />

ultraviolettes<br />

Licht<br />

(nicht<br />

sichtbar)<br />

400 450 500 550 600 650 700 750<br />

I 2<br />

infrarotes<br />

Licht<br />

(nicht<br />

sichtbar)<br />

Wellenlänge<br />

in nm<br />

U 2


Natürliche Zerfallsreihen<br />

Umwandlung radioaktiver Nuklide zu stabilen Kernen<br />

Thorium-Reihe Uran-Actinium-Reihe Uran-Radium-Reihe<br />

Beispiele für Halbwertszeiten T1=2<br />

Element Radionuklid Halbwertszeit Element Radionuklid Halbwertszeit<br />

Natrium<br />

Phosphor<br />

Cobalt<br />

Krypton<br />

Caesium<br />

� -<br />

216<br />

85At<br />

� -<br />

212<br />

84Po<br />

232<br />

90Th<br />

228<br />

88Ra<br />

� -<br />

228<br />

89Ac<br />

� -<br />

228<br />

90Th<br />

224<br />

88Ra<br />

220<br />

86Rn<br />

216<br />

84Po<br />

α<br />

α<br />

α<br />

α<br />

α<br />

212<br />

83Bi<br />

α � -<br />

208<br />

82Pb<br />

� -<br />

Na-22<br />

P-29<br />

P-32<br />

Co-60<br />

Kr-85<br />

Cs-137<br />

α<br />

212<br />

82Pb<br />

α<br />

208<br />

81Ti<br />

� -<br />

2,6 Jahre<br />

4,1 Sekunden<br />

14,5 Tage<br />

5,3 Jahre<br />

10,7 Jahre<br />

30,3 Jahre<br />

235<br />

92U<br />

α<br />

231<br />

90Th<br />

�<br />

231<br />

91Pa<br />

α<br />

227<br />

89Ac<br />

-<br />

227<br />

223<br />

90Th α � 87Fr<br />

-<br />

α<br />

223<br />

88Ra<br />

α<br />

219<br />

86Rn<br />

α<br />

215<br />

84Po<br />

211<br />

83Bi<br />

α<br />

Iridium<br />

Blei<br />

Radium<br />

α<br />

219<br />

85At<br />

α<br />

215<br />

83Bi<br />

211<br />

215<br />

82Pb � α 85At<br />

-<br />

� -<br />

211<br />

207<br />

84Po α � 81Ti<br />

-<br />

207<br />

82Pb<br />

� -<br />

� -<br />

� -<br />

α<br />

Ir-192<br />

Ir-195<br />

Pb-210<br />

Ra-226<br />

α<br />

214<br />

82Pb<br />

�<br />

214<br />

83Bi<br />

α<br />

210<br />

81Tl<br />

-<br />

α<br />

206<br />

80Hg<br />

�<br />

206<br />

81Tl<br />

-<br />

238<br />

92U<br />

234<br />

90Th<br />

�<br />

234<br />

91Pa<br />

234<br />

92U<br />

230<br />

90Th<br />

226<br />

88Ra<br />

222<br />

86Rn<br />

218<br />

84Po<br />

-<br />

α<br />

�<br />

α<br />

α<br />

α<br />

α<br />

-<br />

� -<br />

α<br />

210<br />

82Pb<br />

� -<br />

� -<br />

α<br />

α<br />

α<br />

206<br />

82Pb<br />

73,8 Tage<br />

2,5 Stunden<br />

22,5 Jahre<br />

1600 Jahre<br />

Kernphysik 85<br />

218<br />

85At<br />

�<br />

218<br />

86Rn<br />

-<br />

214<br />

84Po<br />

� -<br />

� -<br />

210<br />

83Bi<br />

�<br />

210<br />

84Po<br />

-


Erde<br />

Größe Formelzeichen Wert<br />

Radius am ¾quator<br />

Radius am Pol<br />

Abplattung<br />

Volumen<br />

Masse<br />

Mittlere Dichte<br />

Normfallbeschleunigung<br />

Luftdruck in Meereshöhe (Normdruck)<br />

Mittlere Entfernung von der Sonne<br />

Mittlere Bahngeschwindigkeit<br />

Siderische Umlaufzeit um die Sonne<br />

Mond<br />

r A€<br />

rP<br />

ðr A€<br />

VE<br />

mE<br />

rE gn<br />

pn<br />

r, SS<br />

vE<br />

Tsid<br />

rPÞ:r € A<br />

6378 km<br />

6357 km<br />

Größe Formelzeichen Wert<br />

Mittlere Entfernung von der Erde<br />

Mittlerer scheinbarer Radius<br />

Radius<br />

Volumen<br />

Masse<br />

Mittlere Dichte<br />

Fallbeschleunigung an der Oberfläche<br />

Mittlere Bahngeschwindigkeit<br />

Bahnneigung gegen die Erdbahn<br />

Siderische Umlaufzeit um die Erde<br />

Entstehung der Mondphasen<br />

1<br />

Neumond<br />

8<br />

2<br />

sM<br />

R 0 M<br />

RM<br />

VM<br />

mM<br />

rM gM<br />

vM<br />

Tsid<br />

7<br />

3<br />

abnehmender<br />

Halbmond<br />

zunehmender<br />

Halbmond<br />

Konstanten, Einheiten und Werte 91<br />

0,003 3<br />

1,083 10 12 km 3<br />

5,976 10 24 kg<br />

5,52 g/cm 3<br />

9,806 65 m/s 2<br />

101,3 kPa ¼ 1 013 hPa<br />

149,6 10 6 km ¼ 1AE<br />

29,79 km/s<br />

365,26 d<br />

384 400 km 60,3 Erdradien<br />

15 0 32,6 00 ¼ 0,259<br />

1 738 km 0,272 5 Erdradien<br />

2,192 10 10 km 3 0,02 VE<br />

7,35 10 22 kg ¼ 0,012 3 mE<br />

3,34 g/cm 3 ¼ 0,61 r E<br />

1,62 m/s 2 ¼ 0,165 gn<br />

1,02 km/s<br />

5 8 0 43 00<br />

27,322 d<br />

Vollmond<br />

1 2 3 4 5 6 7 8<br />

6<br />

4<br />

5


Chemie<br />

Übersichten zur Chemie<br />

Chemische Elemente<br />

Die Werte in eckigen Klammern geben die Atommassen der längstlebigen zurzeit bekannten Atomart des betreffenden<br />

Elements an.<br />

Die Massenzahlen der Elemente sind nach der Häufigkeit der natürlich vorkommenden Isotope geordnet.<br />

Element Symbol<br />

Actinium<br />

Aluminium<br />

Americium<br />

Antimon<br />

Argon<br />

Arsen<br />

Astat<br />

Barium<br />

Berkelium<br />

Beryllium<br />

Bismut<br />

Blei<br />

Bor<br />

Brom<br />

Cadmium<br />

Caesium<br />

Calcium<br />

Californium<br />

Cer<br />

Chlor<br />

Chrom<br />

Cobalt<br />

Curium<br />

Ac<br />

Al<br />

Am<br />

Sb<br />

Ar<br />

As<br />

At<br />

Ba<br />

Bk<br />

Be<br />

Bi<br />

Pb<br />

B<br />

Br<br />

Cd<br />

Cs<br />

Ca<br />

Cf<br />

Ce<br />

Cl<br />

Cr<br />

Co<br />

Cm<br />

Ordnungszahl<br />

89<br />

13<br />

95<br />

51<br />

18<br />

33<br />

85<br />

56<br />

97<br />

4<br />

83<br />

82<br />

5<br />

35<br />

48<br />

55<br />

20<br />

98<br />

58<br />

17<br />

24<br />

27<br />

96<br />

Atommasse<br />

in u<br />

(gerundet)<br />

227<br />

27<br />

[243]<br />

122<br />

40<br />

75<br />

[210]<br />

137<br />

[247]<br />

9<br />

209<br />

207<br />

11<br />

80<br />

112,5<br />

113<br />

40<br />

[251]<br />

140<br />

35,5<br />

52<br />

59<br />

[247]<br />

Massenzahlen<br />

natürlicher<br />

Isotope<br />

227; 228<br />

27<br />

121; 123<br />

40; 36; 38<br />

75<br />

215; 216; 218<br />

138; 137; 136; 135;<br />

134; 130; 132<br />

9<br />

209<br />

208; 206; 207; 204<br />

11; 10<br />

79; 81<br />

114; 112; 111; 110;<br />

113; 116; 106; 108<br />

133<br />

40; 44; 42; 48; 43; 46<br />

140; 142; 138; 136<br />

35; 37<br />

52; 53; 50; 54<br />

59<br />

Dysprosium Dy 66 162,5 164; 162; 163; 161;<br />

160; 158; 156<br />

Einsteinium<br />

Eisen<br />

Erbium<br />

Europium<br />

Fermium<br />

Fluor<br />

Francium<br />

Es<br />

Fe<br />

Er<br />

Eu<br />

Fm<br />

F<br />

Fr<br />

99<br />

26<br />

68<br />

63<br />

100<br />

9<br />

87<br />

[252]<br />

56<br />

167<br />

152<br />

[257]<br />

19<br />

[223]<br />

56; 54; 57; 58<br />

166; 168; 167; 170;<br />

164; 162<br />

153; 151<br />

19<br />

223<br />

Gadolinium Gd 64 157 158; 160; 156; 157;<br />

155; 154; 152<br />

Oxidationszahlen<br />

(häufig<br />

auftretende)<br />

þ3<br />

þ3<br />

þ3<br />

þ3; þ5; 3<br />

0<br />

þ3; þ5; 3<br />

1<br />

þ2<br />

þ3<br />

þ2<br />

þ3; 3<br />

þ2; þ4<br />

þ3<br />

þ1; þ5; 1<br />

þ2<br />

þ1<br />

þ2<br />

þ3<br />

þ3<br />

þ1; þ3; þ5; þ7; 1<br />

þ2; þ3; þ6<br />

þ2; þ3<br />

þ3<br />

Elektronegativitätswert<br />

1,1<br />

1,5<br />

1,3<br />

1,9<br />

2,0<br />

2,2<br />

0,9<br />

1,3<br />

1,5<br />

1,9<br />

1,8<br />

2,0<br />

2,8<br />

1,7<br />

0,7<br />

1,0<br />

1,3<br />

1,1<br />

3,0<br />

1,6<br />

1,8<br />

1,3<br />

þ3 1,2<br />

þ2; þ3; þ6<br />

þ3<br />

þ3<br />

1<br />

þ1<br />

1,3<br />

1,8<br />

1,2<br />

1,2<br />

1,3<br />

4,0<br />

0,7<br />

þ3 1,1<br />

95<br />

.................. c


Atomradien einiger Elemente (in pm; 1 pm ¼ 10 –12 m)<br />

H<br />

Li<br />

Na<br />

K<br />

32<br />

152<br />

186<br />

231<br />

Be<br />

Mg<br />

Ca<br />

112<br />

160<br />

197<br />

B<br />

Al<br />

Ga<br />

81<br />

143<br />

126<br />

C<br />

Si<br />

Ge<br />

77<br />

117<br />

122<br />

Ionenradien einiger Elemente (in pm; 1 pm ¼ 10 –12 m)<br />

H<br />

nur Proton<br />

Li +<br />

Na +<br />

K +<br />

60<br />

95<br />

133<br />

Be 2+<br />

Mg 2+<br />

Ca 2+<br />

31<br />

65<br />

97<br />

B 3+<br />

Al 3+<br />

Ga 3+<br />

23<br />

50<br />

62<br />

C 4+<br />

Si 4+<br />

Ge 4+<br />

15<br />

41<br />

53<br />

N<br />

P<br />

As<br />

N 3 –<br />

P 3 –<br />

As 3 –<br />

Elektrische Ladung der Ionen einiger Elemente (häufig auftretende)<br />

70<br />

110<br />

121<br />

171<br />

212<br />

222<br />

O<br />

S<br />

Se<br />

O 2 –<br />

S 2 –<br />

Se 2 –<br />

66<br />

104<br />

117<br />

140<br />

184<br />

198<br />

Übersichten zur Chemie 99<br />

F<br />

Cl<br />

Br<br />

F –<br />

Cl –<br />

Br –<br />

64<br />

99<br />

114<br />

136<br />

181<br />

195<br />

He<br />

Ne<br />

Ar<br />

Kr<br />

He<br />

140<br />

154<br />

180<br />

190<br />

keine Ionen<br />

Ne<br />

keine Ionen<br />

Ar<br />

keine Ionen<br />

Kr<br />

keine Ionen<br />

Element H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca<br />

Elektrische 3 þ<br />

Ladung 2 þ<br />

der Ionen 1 þ j<br />

j<br />

j<br />

j<br />

j j<br />

j<br />

j<br />

Ordnungszahl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20<br />

Elektrische 1<br />

j<br />

j<br />

Ladung 2<br />

j<br />

j<br />

der Ionen 3 j<br />

j<br />

Hauptgruppe I VIII I II III IV V VI VII VIII I II III IV V VI VII VIII I II<br />

Periode 1. 2. 3. 4.


124<br />

BIOLOGIE<br />

Stoff- und Energiewechsel<br />

Energie-, Nährstoff-, Wasser- und Vitamingehalt ausgewählter Nahrungsmittel (nach Flindt 1995)<br />

Nahrungsmittel in g<br />

(berechnet auf 100 g)<br />

Roggenbrot<br />

Brötchen<br />

Spaghetti<br />

Kartoffeln<br />

Walnüsse<br />

Banane<br />

Apfel (süß)<br />

Jogurt<br />

Kuhmilch<br />

Butter<br />

Margarine<br />

Hühnerei<br />

Honig<br />

Traubenzucker<br />

Forelle<br />

Schweinekotelett<br />

Rinderfilet<br />

Energiegehalt Nährstoffgehalt in g Wasser- Vitamingehalt<br />

gehalt<br />

in kJ in kcal Eiweiß Fett Kohlen- in g A B<br />

hydrate in I. E. in mg<br />

950<br />

1126<br />

1544<br />

318<br />

2725<br />

356<br />

243<br />

297<br />

268<br />

2996<br />

3013<br />

678<br />

1272<br />

1611<br />

423<br />

1427<br />

511<br />

Energiegehalt der Nährstoffe<br />

227<br />

269<br />

369<br />

76<br />

651<br />

85<br />

58<br />

71<br />

64<br />

716<br />

720<br />

162<br />

304<br />

385<br />

101<br />

341<br />

122<br />

6,4<br />

6,8<br />

12,5<br />

2,1<br />

14,8<br />

1,1<br />

0,3<br />

4,8<br />

3,2<br />

0,6<br />

0,5<br />

12,8<br />

0,3<br />

0,0<br />

19,2<br />

15,2<br />

19,2<br />

1,0<br />

0,5<br />

1,2<br />

0,1<br />

64,0<br />

0,2<br />

0,6<br />

3,8<br />

3,7<br />

81,0<br />

80,0<br />

11,5<br />

0,0<br />

0,0<br />

2,1<br />

30,6<br />

4,4<br />

52,7<br />

58,0<br />

75,2<br />

17,7<br />

15,8<br />

22,2<br />

15,0<br />

4,5<br />

4,6<br />

0,7<br />

0,4<br />

0,7<br />

82,3<br />

99,5<br />

0,0<br />

0,0<br />

0,0<br />

Nährstoffe Energiegehalt Bedarfsfaktor<br />

Fette<br />

Eiweiße<br />

Kohlenhydrate<br />

in kJ<br />

g<br />

39<br />

17<br />

17<br />

in kcal<br />

g<br />

9,3<br />

4,1<br />

4,1<br />

38,5<br />

34,0<br />

10,4<br />

79,8<br />

3,5<br />

75,7<br />

84,0<br />

86,1<br />

88,5<br />

17,4<br />

19,7<br />

74,0<br />

17,2<br />

0,0<br />

77,6<br />

53,9<br />

75,1<br />

in g je kg Körpermasse<br />

0,8<br />

0,9<br />

0,9<br />

o. A.<br />

o. A.<br />

o. A.<br />

5<br />

30<br />

190<br />

90<br />

o. A.<br />

140<br />

3300<br />

3000<br />

1100<br />

150<br />

o. A.<br />

o. A.<br />

o. A.<br />

0,11<br />

1,43<br />

0,05<br />

0,04<br />

o. A.<br />

0,04<br />

Spuren<br />

0,12<br />

Spuren<br />

0,09<br />

0,8<br />

0,1<br />

Täglicher Energiebedarf von Säuglingen, Kindern und Jugendlichen (nach Flindt 1995)<br />

Alter Mittlere Körpermasse<br />

in kg<br />

1... 2 Monate<br />

3... 6 Monate<br />

6... 9 Monate<br />

9...12 Monate<br />

3 Jahre<br />

5 Jahre<br />

10 Jahre<br />

15 Jahre<br />

18 Jahre<br />

5,3<br />

6,8<br />

8,4<br />

9,8<br />

15,3<br />

18,1<br />

31,3<br />

55,4<br />

65,5<br />

Energiebedarf (Gesamtumsatz)<br />

C<br />

in mg<br />

o. A.<br />

o. A.<br />

o. A.<br />

20<br />

2<br />

10<br />

5<br />

o. A.<br />

1<br />

Spuren<br />

1<br />

E<br />

in mg<br />

o. A.<br />

o. A.<br />

o. A.<br />

0,06<br />

1,5<br />

0,2<br />

0,3<br />

o. A.<br />

0,06<br />

2,4<br />

30,0<br />

1,0<br />

0,6<br />

0,5<br />

o. A.: ohne Angaben<br />

I. E.: Internationale<br />

Einheiten<br />

4,1868 kJ¼1 kcal<br />

je kg Körpermasse je Tag<br />

in kJ in kcal in kJ in kcal<br />

480<br />

460<br />

420<br />

405<br />

395<br />

375<br />

310<br />

222<br />

205<br />

115<br />

110<br />

100<br />

97<br />

95<br />

90<br />

74<br />

53<br />

49<br />

2544<br />

3128<br />

3528<br />

3969<br />

6043<br />

6787<br />

9703<br />

12298<br />

13427<br />

609<br />

748<br />

840<br />

950<br />

1453<br />

1629<br />

2316<br />

2936<br />

3209

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