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Ryan Schuhmacher
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einenge Formeln für die Physik Laufbahn
Inhaltsverzeichnis 1 Mechanik 1.1 Grundlagen Mechanik 1.1.1 Gewichtskraft 1.1.2 Kräfte 1.1.3 Dichte 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.7 Hookesches Gesetz 1.1.8 Drehmoment 1.1.9 Hebelgesetz 1.1.10 Druck 1.1.11 Auftrieb in Flüssigkeiten 1.1.12 Schweredruck Kinematik 1.2 Formelsammlung Physik Wichte. Reibung Schiefe Ebene Senkrechter Wurf nach oben 1.3 Dynamik http://www.fersch.de 1.2.1 Geradlinige Bewegung v=konst. 1.2.2 Beschleunigte Bewegung. 1.2.3 Beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit . 1.2.4 Durchschnittsgeschwindigkeit 1.2.5 Durchschnittsbeschleunigung 1.2.6 Freier Fall. 1.2.7 1.2.8 Waagrechter Wurf 1.2.9 Schiefer Wurf 1.2.10 Frequenz-Periodendauer 1.2.11 Winkelgeschwindigkeit 1.2.12 Bahngeschwindigkeit 1.2.13 Zentralbeschleunigung 1.3.1 Kraft 1.3.2 Schiefe Ebene 1.3.3 Zentralkraft 1.3.4 Gravitationsgesetz 1.3.5 Impuls . . . 1.3.6 Elastischer Stoß. 1.3.7 Unelastischer Stoß Klemens Fersch 1. Juli 2020 1.3.8 Mechanische Arbeit 1.3.9 Hubarbeit Potentielle Energie 1.3.10 Spannarbeit-Spannenergie 1.3.11 Beschleunigungsarbeit - kinetische Energie. 1.3.12 Mechanische Leistung 1 4 4 4 5 5 5 6 6 7 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 10 10 11 11 11 12 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 16 16 INHALTSVERZEICHNIS 1.3.13 Wirkungsgrad 1.4 Schwingungen/Wellen 1.4.1 Lineares Kraftgesetz 1.4.2 Periodendauer (harmonische Schwingung) 1.4.3 Bewegungsgleichung (harmonische Schwingung) 2 Elektrotechnik 2.1 Elektrizitätslehre 2.1.1 Stromstärke 2.1.2 Ohmsches Gesetz 2.1.3 Reihenschaltung von Widerständen . 2.1.4 Parallelschaltung von Widerständen 2.1.5 Widerstandsänderung - Temperatur 2.1.6 Spezifischer Widerstand 2.1.7 Spezifischer Leitwert 2.1.8 Elektrische Leistung 2.1.9 Elektrische Arbeit 2.2 Elektrisches Feld 2.2.1 Elektrische Feldstärke 2.2.2 Gesetz von Coulomb 2.2.3 2.2.4 Kapazität eines Kondensators Reihenschaltung von Kondensatoren 2.2.5 Parallelschaltung von Kondensatoren 2.2.6 Elektrische Energie des Kondensators 2.3 Magnetisches Feld 2.3.1 Flußdichte. 2.3.2 Feldstärke einer langgestreckten Spule Flußdichte Feldstärke 2.3.3 2.3.4 Magnetischer Fluß Induktivität einer langgestreckten Spule 2.3.5 2.3.6 Reihenschaltung (Induktivität) 2.3.7 Parallelschaltung (Induktivität) 2.4 Wechselstrom 2.4.1 Wechselspannung - Wechselstrom 2.4.2 Scheitel Effektiv 2.4.3 Induktiver Widerstand 2.4.4 Kapazitiver Widerstand 2.4.5 Wirkleistung 2.5 Elektrischer Schwingkreis 2.5.1 Eigenfrequenz (Ungedämpfte elektrische Schwingung) 2.5.2 Eigenkreisfrequenz 2.6 Allgemeine Elektrotechnik 2.6.1 Spannungsteiler . 3 Wärmelehre 3.1 Temperatur 3.1.1 Termperatur - Umrechnungen 3.1.2 Temperaturdifferenz 3.2 Ausdehnung der Körper 3.2.1 Längenausdehnung 3.2.2 Flächenausdehnung. 3.2.3 Volumenausdehnung 3.3 Energie 3.3.1 Wärmeenergie 3.3.2 Verbrennungsenergie 3.3.3 Schmelzen und Erstarren 3.3.4 Verdampfen und Kondensieren Unterstützen Sie meine Arbeit durch eine Spende. 2 INHALTSVERZEICHNIS 16 17 17 17 17 18 ∞∞ 18 18 18 18 19 19 20 20 20 20 21 21 21 21 22 22 23 24 24 24 24 24 24 25 25 27 27 27 27 27 27 28 28 28 29 29 30 30 30 30 31 31 31 31 32 32 32 32 32 https://fersch.de INHALTSVERZEICHNIS 3.4 Zustandsänderungen der Gase 3.4.1 Allgemeine Gasgleichung. 3.4.2 Thermische Zustandsgleichung 4 Optik 4.1 Reflexion und...
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Brechung 4.1.1 Reflexion 4.1.2 Brechung 4.2 Linsen 4.2.1 Brennweite 4.2.2 Bildgröße - Gegenstandsgröße 5 Astronomie 5.1 Gravitation 5.1.1 Gravitationsgesetz 5.1.2 Gravitationsfeldstärke 6 Atomphysik 6.1 Atombau 6.1.1 Kernbausteine (Protonen, Neutronen, Massenzahl) 6.1.2 Atommasse 6.1.3 Masse des Atomkerns 6.1.4 Stoffmenge und Anzahl der Teilchen 6.1.5 Molare Masse 6.1.6 Masse Energie 6.2 Kernumwandlungen 6.2.1 Zerfallsgesetz 6.2.2 Halbwertszeit 6.2.3 Aktivität 6.2.4 Photon 7 Physikalische Konstanten 8 Tabellen 8.1 Umrechnungen 8.1.1 Längen 8.1.2 Flächen 8.1.3 Volumen. 8.1.4 Zeit 8.1.5 Vorsilben 8.1.6 Masse 8.1.7 Kraft 8.1.8 Energie-Arbeit 8.1.9 Leistung. 8.1.10 Geschwindigkeit 8.1. uck 8.1.12 Frequenz 8.1.13 Spannung 8.1.14 Strom 8.1.15 Widerstand Unterstützen Sie meine Arbeit durch eine Spende. 3 INHALTSVERZEICHNIS 33 33 33 34 34 34 34 35 35 35 36 36 36 36 37 37 37 37 37 37 37 38 39 39 39 39 39 40 41 41 41 41 41 42 42 43 43 44 44 44 45 45 45 46 46 https://fersch.de Mechanik 1 Mechanik 1.1 Grundlagen Mechanik 1.1.1 Gewichtskraft FG = m. g LL m Interaktive Inhalte: FG=m.g m = F₂ 1.1.2 Kräfte Fres= F₁+F₂ Interaktive Inhalte: Fres= F₁+F₂ FG g F₂ || 9 = FG m F₁. Fres F₂ Unterstützen Sie meine Arbeit durch eine Spende. m Masse 9 FG F₁ m = Fallbeschleunigung Gewichtskraft F₂ F₁ Fres FG g Fres ayo F₂ F₂ g = 4 FG m …….…... wat Einzelkraft Einzelkraft Resultierende Kraft kg N kgm 82 NNN 9,8122 kgm s2 kgm s2 kgm 82 https://fersch.de Mechanik 1.1.3 Dichte Р = m Interaktive Inhalte: m p = v m = p.V 1.1.4 Wichte y = FG V Interaktive Inhalte: Y = FG 1.1.5 Reibung FR FR = μ· FN FG=V • Y FN Interaktive Inhalte: FR = FN FN FR μl = V m P FG Y μ = FR FN Unterstützen Sie meine Arbeit durch eine Spende. V m P m = p.V μl FN FR Volumen m V FG Y FG = V • Y FN Masse Dichte = Volumen Gewichtskraft Wichte FR fl V = m P 5 3 kg kg m³ V = FG Y m Reibungszahl Normalkraft N Reibungkraft N με FR FN 3 N N m3 kgm kgm s2 kgm 82 Grundlagen Mechanik https://fersch.de
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Inhaltsverzeichnis 1 Mechanik 1.1 Grundlagen Mechanik 1.1.1 Gewichtskraft 1.1.2 Kräfte 1.1.3 Dichte 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.7 Hookesches Gesetz 1.1.8 Drehmoment 1.1.9 Hebelgesetz 1.1.10 Druck 1.1.11 Auftrieb in Flüssigkeiten 1.1.12 Schweredruck Kinematik 1.2 Formelsammlung Physik Wichte. Reibung Schiefe Ebene Senkrechter Wurf nach oben 1.3 Dynamik http://www.fersch.de 1.2.1 Geradlinige Bewegung v=konst. 1.2.2 Beschleunigte Bewegung. 1.2.3 Beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit . 1.2.4 Durchschnittsgeschwindigkeit 1.2.5 Durchschnittsbeschleunigung 1.2.6 Freier Fall. 1.2.7 1.2.8 Waagrechter Wurf 1.2.9 Schiefer Wurf 1.2.10 Frequenz-Periodendauer 1.2.11 Winkelgeschwindigkeit 1.2.12 Bahngeschwindigkeit 1.2.13 Zentralbeschleunigung 1.3.1 Kraft 1.3.2 Schiefe Ebene 1.3.3 Zentralkraft 1.3.4 Gravitationsgesetz 1.3.5 Impuls . . . 1.3.6 Elastischer Stoß. 1.3.7 Unelastischer Stoß Klemens Fersch 1. Juli 2020 1.3.8 Mechanische Arbeit 1.3.9 Hubarbeit Potentielle Energie 1.3.10 Spannarbeit-Spannenergie 1.3.11 Beschleunigungsarbeit - kinetische Energie. 1.3.12 Mechanische Leistung 1 4 4 4 5 5 5 6 6 7 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 10 10 11 11 11 12 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 16 16 INHALTSVERZEICHNIS 1.3.13 Wirkungsgrad 1.4 Schwingungen/Wellen 1.4.1 Lineares Kraftgesetz 1.4.2 Periodendauer (harmonische Schwingung) 1.4.3 Bewegungsgleichung (harmonische Schwingung) 2 Elektrotechnik 2.1 Elektrizitätslehre 2.1.1 Stromstärke 2.1.2 Ohmsches Gesetz 2.1.3 Reihenschaltung von Widerständen . 2.1.4 Parallelschaltung von Widerständen 2.1.5 Widerstandsänderung - Temperatur 2.1.6 Spezifischer Widerstand 2.1.7 Spezifischer Leitwert 2.1.8 Elektrische Leistung 2.1.9 Elektrische Arbeit 2.2 Elektrisches Feld 2.2.1 Elektrische Feldstärke 2.2.2 Gesetz von Coulomb 2.2.3 2.2.4 Kapazität eines Kondensators Reihenschaltung von Kondensatoren 2.2.5 Parallelschaltung von Kondensatoren 2.2.6 Elektrische Energie des Kondensators 2.3 Magnetisches Feld 2.3.1 Flußdichte. 2.3.2 Feldstärke einer langgestreckten Spule Flußdichte Feldstärke 2.3.3 2.3.4 Magnetischer Fluß Induktivität einer langgestreckten Spule 2.3.5 2.3.6 Reihenschaltung (Induktivität) 2.3.7 Parallelschaltung (Induktivität) 2.4 Wechselstrom 2.4.1 Wechselspannung - Wechselstrom 2.4.2 Scheitel Effektiv 2.4.3 Induktiver Widerstand 2.4.4 Kapazitiver Widerstand 2.4.5 Wirkleistung 2.5 Elektrischer Schwingkreis 2.5.1 Eigenfrequenz (Ungedämpfte elektrische Schwingung) 2.5.2 Eigenkreisfrequenz 2.6 Allgemeine Elektrotechnik 2.6.1 Spannungsteiler . 3 Wärmelehre 3.1 Temperatur 3.1.1 Termperatur - Umrechnungen 3.1.2 Temperaturdifferenz 3.2 Ausdehnung der Körper 3.2.1 Längenausdehnung 3.2.2 Flächenausdehnung. 3.2.3 Volumenausdehnung 3.3 Energie 3.3.1 Wärmeenergie 3.3.2 Verbrennungsenergie 3.3.3 Schmelzen und Erstarren 3.3.4 Verdampfen und Kondensieren Unterstützen Sie meine Arbeit durch eine Spende. 2 INHALTSVERZEICHNIS 16 17 17 17 17 18 ∞∞ 18 18 18 18 19 19 20 20 20 20 21 21 21 21 22 22 23 24 24 24 24 24 24 25 25 27 27 27 27 27 27 28 28 28 29 29 30 30 30 30 31 31 31 31 32 32 32 32 32 https://fersch.de INHALTSVERZEICHNIS 3.4 Zustandsänderungen der Gase 3.4.1 Allgemeine Gasgleichung. 3.4.2 Thermische Zustandsgleichung 4 Optik 4.1 Reflexion und...
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Brechung 4.1.1 Reflexion 4.1.2 Brechung 4.2 Linsen 4.2.1 Brennweite 4.2.2 Bildgröße - Gegenstandsgröße 5 Astronomie 5.1 Gravitation 5.1.1 Gravitationsgesetz 5.1.2 Gravitationsfeldstärke 6 Atomphysik 6.1 Atombau 6.1.1 Kernbausteine (Protonen, Neutronen, Massenzahl) 6.1.2 Atommasse 6.1.3 Masse des Atomkerns 6.1.4 Stoffmenge und Anzahl der Teilchen 6.1.5 Molare Masse 6.1.6 Masse Energie 6.2 Kernumwandlungen 6.2.1 Zerfallsgesetz 6.2.2 Halbwertszeit 6.2.3 Aktivität 6.2.4 Photon 7 Physikalische Konstanten 8 Tabellen 8.1 Umrechnungen 8.1.1 Längen 8.1.2 Flächen 8.1.3 Volumen. 8.1.4 Zeit 8.1.5 Vorsilben 8.1.6 Masse 8.1.7 Kraft 8.1.8 Energie-Arbeit 8.1.9 Leistung. 8.1.10 Geschwindigkeit 8.1. uck 8.1.12 Frequenz 8.1.13 Spannung 8.1.14 Strom 8.1.15 Widerstand Unterstützen Sie meine Arbeit durch eine Spende. 3 INHALTSVERZEICHNIS 33 33 33 34 34 34 34 35 35 35 36 36 36 36 37 37 37 37 37 37 37 38 39 39 39 39 39 40 41 41 41 41 41 42 42 43 43 44 44 44 45 45 45 46 46 https://fersch.de Mechanik 1 Mechanik 1.1 Grundlagen Mechanik 1.1.1 Gewichtskraft FG = m. g LL m Interaktive Inhalte: FG=m.g m = F₂ 1.1.2 Kräfte Fres= F₁+F₂ Interaktive Inhalte: Fres= F₁+F₂ FG g F₂ || 9 = FG m F₁. Fres F₂ Unterstützen Sie meine Arbeit durch eine Spende. m Masse 9 FG F₁ m = Fallbeschleunigung Gewichtskraft F₂ F₁ Fres FG g Fres ayo F₂ F₂ g = 4 FG m …….…... wat Einzelkraft Einzelkraft Resultierende Kraft kg N kgm 82 NNN 9,8122 kgm s2 kgm s2 kgm 82 https://fersch.de Mechanik 1.1.3 Dichte Р = m Interaktive Inhalte: m p = v m = p.V 1.1.4 Wichte y = FG V Interaktive Inhalte: Y = FG 1.1.5 Reibung FR FR = μ· FN FG=V • Y FN Interaktive Inhalte: FR = FN FN FR μl = V m P FG Y μ = FR FN Unterstützen Sie meine Arbeit durch eine Spende. V m P m = p.V μl FN FR Volumen m V FG Y FG = V • Y FN Masse Dichte = Volumen Gewichtskraft Wichte FR fl V = m P 5 3 kg kg m³ V = FG Y m Reibungszahl Normalkraft N Reibungkraft N με FR FN 3 N N m3 kgm kgm s2 kgm 82 Grundlagen Mechanik https://fersch.de