Mechanik Grundlagen

Geschwindigkeit und Beschleunigung sind die Basis der Mechanik. Die Geschwindigkeit berechnest du mit v = s/t, wobei s die Strecke und t die Zeit ist. Die Beschleunigung a = Δv/Δt zeigt dir, wie schnell sich die Geschwindigkeit ändert.

Kraft ist das zentrale Konzept: F = m · a (Masse mal Beschleunigung). Eine Kraft hat immer drei wichtige Eigenschaften: Betrag, Angriffspunkt und Richtung. Sie kann Körper verformen, ihre Geschwindigkeit ändern oder ihre Richtung beeinflussen.

Der Trägheitssatz besagt: Ohne äußere Kraft bleibt ein Körper in Ruhe oder bewegt sich gleichförmig weiter. Das kennst du vom Auto fahren - ohne Gas bleibt das Auto stehen, ohne Bremse fährt es weiter.

Bei der Energie unterscheidest du drei mechanische Formen: Bewegungsenergie (Ekin = ½mv²), Lageenergie (Epot = mgh) und Spannenergie (Esp = ½Ds²). Der Energieerhaltungssatz ist wichtig: Energie kann nur umgewandelt, nie vernichtet werden.

Merktipp: Die Gewichtskraft FG = mg kannst du mit g ≈ 10 m/s² schnell überschlagen!

Bewegungsgleichungen und Elektrizitätslehre

Bewegungsgleichungen helfen dir bei Berechnungen. Gleichförmige Bewegung: s$t$ = v·t. Beschleunigte Bewegung: v$t$ = a·t und s$t$ = ½at². Diese Formeln sind deine Werkzeuge für Aufgaben.

Atome bestehen aus einem Kern (Protonen + Neutronen) und einer Hülle (Elektronen). Protonen sind positiv, Elektronen negativ geladen. Das Ungleichgewicht zwischen ihnen erzeugt elektrische Ladung.

Stromkreis-Grundlagen musst du verstehen: Stromstärke I = Ladung/Zeit, Spannung U ist die Ursache für Stromfluss, Widerstand R = U/I. Die elektrische Energie berechnest du mit E = U·I·t.

Magnetismus entsteht um Magnete herum. Jeder Magnet hat Nord- und Südpol. Das Magnetfeld wirkt auf ferromagnetische Stoffe wie Eisen, Nickel und Kobalt - aber nicht auf Aluminium oder Kupfer.

Praxistipp: Bei der Wärmelehre denk dran: T[°C] = T[K] - 273,15. Der absolute Nullpunkt liegt bei etwa -273°C!

Wärmelehre und Dichte

Innere Energie kannst du einem Körper durch Reibung oder Wärmeübertragung zuführen. Dabei steigt seine Temperatur - ein Zusammenhang, den du täglich beim Kochen oder Heizen erlebst.

Die spezifische Wärmekapazität zeigt, wie viel Energie nötig ist, um die Temperatur zu ändern. Sie hängt von der Masse und dem Material ab.

Dichte berechnest du mit ρ = m/V (Masse durch Volumen). Wasser hat die praktische Dichte von 1,0 kg/dm³ - das ist dein Referenzwert für andere Stoffe.

Alltagsbezug: Die drei Aggregatzustände (fest, flüssig, gasförmig) kennst du von Eis, Wasser und Wasserdampf!