Etwas zu lernen ist eine Sache, es später umzusetzen noch einmal eine ganz andere. Aber keine Sorge, dieses Buch enthält ausreichend Übungsaufgaben, um verschiedene Aufgabentypen kennenzulernen und erfolgreich zu lösen. Die Themengebiete reichen von der Bewegungslehre über Schwingungen und Fluide bis zur Thermodynamik. Ausführliche Lösungen ermöglichen es, auch schwierige Aufgaben nachzuvollziehen und so endlich zu verstehen. Die nächste Prüfung kann also kommen.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung 15 Was finden Sie in diesem Buch? 15
Aufbau des Buches 15
Teil I: Die Aufgaben 15
Teil II: Die Lö sungen 16
Zusä tzliche Hilfe 16
Teil I Die Aufgaben 17
Kapitel 1 Rechnen mit Einheiten 19
Themenfelder der Aufgaben 19
Wichtige Lerninhalte 19
Haben Sie die Grundrechenarten im Griff? 20
Ein bisschen Trigonometrie fü rs Volk 20
Umrechnen zwischen Einheiten 20
Zehnerpotenzdarstellung von Zahlen 21
Umrechnungen im metrischen Maß system 21
Jetzt wird's signifikant 21
Machen Sie es rund 22
Kapitel 2 Los geht's mit der Kinematik 23
Themenfelder der Aufgaben 23
Wichtige Lerninhalte 23
Translationen in einer Dimension 24
Die zweite Dimension 24
Voll auf Speed: Momentan- und Durchschnittsgeschwindigkeiten 25
Schneller und immer schneller: Beschleunigung 26
Aus Beschleunigung und Zeit mach Translation 26
Aus Beschleunigung und Geschwindigkeit mach Translation 26
Aus Translation und Zeit mach Beschleunigung 27
Aus Translation und Geschwindigkeit mach Beschleunigung 27
Aus Beschleunigung und Translation mach Geschwindigkeit 28
Kapitel 3 Bewegungen in zwei Dimensionen 29
Themenfelder der Aufgaben 29
Wichtige Lerninhalte 29
Das kleine Einmaleins der Vektoren 30
Vektoren addieren und subtrahieren 30
Vektoraddition in Komponentendarstellung 30
Vektoren fachgerecht zerlegen 30
So basteln Sie Vektoren aus Komponenten zusammen 31
Bewegungen in zwei Dimensionen 31
Die wunderbare Welt der Schwerkraft 32
Komplexere Wü rfe 33
Kapitel 4 Mit allen Krä ften 35
Themenfelder der Aufgaben 35
Wichtige Lerninhalte 35
Zu faul zum Bewegen - Das erste Newtonsche Axiom 36
Volle Kraft voraus! 36
Freikö rperbilder 36
Krä fteaddition und resultierende Gesamtkraft 37
Wo rohe Krä fte sinnvoll walten 37
Welche Kraft fü r welchen Speed? 38
Gleich- und entgegengerichtete Krä fte 38
So gewinnen Sie gegen die Reibung 39
Krä fte um die Ecke bringen 39
Krä fte ausbalancieren 41
Kapitel 5 Rutschen, fallen, reiben: Bewegungen unter Krafteinwirkung 43
Themenfelder der Aufgaben 43
Wichtige Lerninhalte 43
Erdanziehung auf einer schiefen Ebene 44
Schlittenspaß dank Erdanziehung 44
Der Reibungskoeffizient mischt immer mit 44
Anfahrbewegungen mit Haftreibung 45
In Fahrt bleiben trotz Gleitreibung 45
Schieben und ziehen am Hang mit Reibung 46
Wegstrecken am Hang mit Reibung 46
Die maximale Wurfhö he 47
Wie lange fliegt ein Ball durch die Luft? 48
Ziemlich schrä ge Wü rfe 48
Wie lang und wie weit? 50
Kapitel 6 Wie im Karussell: Drehbewegungen 51
Themenfelder der Aufgaben 51
Wichtige Lerninhalte 51
Ganz gleichmä ß ig rotieren 52
Winkel in Radiant 52
Mit Winkelgeschwindigkeit im Kreis 52
Ungleichfö rmige Kreisbewegungen 53
Die Zentripetalbeschleunigung hä lt Sie in der Kurve - oder auch nicht 53
Zentripetalkrä fte berechnen 54
Kapitel 7 Kraftgesetze fü r Drehbewegungen 55
Themenfelder der Aufgaben 55
Wichtige Lerninhalte 55
Ohne Reibung keine Kurvenfahrt 56
In die Kurve gelegt 56
Gravitationsgesetz und Sterne 57
Gravitationsbeschleunigung auf Planetenoberflä chen 58
Umlaufgeschwindigkeit auf Kreisbahnen 58
Umlaufzeiten um Himmelskö rper herum 59
Mit Schmackes durch den Looping 59
Kapitel 8 Voll im Flow: Fluide 61
Themenfelder der Aufgaben 61
Wichtige Lerninhalte 61
Je mehr Masse, desto dichter 62
Dichtenvergleich ü ber die relative Dichte 62
Eine Kraft macht Druck 62
Druckunterschiede in der Tiefe 62
Das Pascalsche Prinzip 63
Kö pfchen ü bers Wasser - dank Archimedes 63
Strö mungen 63
Je dü nner, desto spritz 64
Der Zusammenhang zwischen Druck und Fließ geschwindigkeit 64
Komplexere Rohrsysteme 65
Kapitel 9 An die Arbeit! 67
Themenfelder der Aufgaben 67
Wichtige Lerninhalte 67
Krä fte in Bewegungsrichtung 68
Krä fte, die in Winkeln wirken 68
Schrä ge Krä fte 69
Die Energie der Bewegung 70
Aus Arbeit wird Bewegungsenergie 70
Wie man sich Lageenergie zunutze macht 71
Nutzen Sie Ihr Potenzial! 72
Die Gesamtenergie bleibt erhalten 73
Mehr Leistung durch schnelleres Arbeiten 73
Volle Power! 74
Kapitel 10 Neue Impulse geben 75
Themenfelder der Aufgaben 75
Wichtige Lerninhalte 75
Kraftstö ß e fü hren zu Bewegung 76
Impulse aus allen Richtungen 76
Aus Kraftstoß wird Impuls 76
Kraftstoß und Impuls geben Kraft 77
Impulserhaltung bei Kollisionen 77
Fü r immer vereint: Geschwindigkeiten nach inelastischen Stö ß en 77
Geschwindigkeiten bei Stoß prozessen 78
Elastische Stö ß e in einer Dimension 79
Elastische Stö ß e in zwei Dimensionen 80
Kapitel 11 Die Dynamik der Drehbewegungen 81
Themenfelder der Aufgaben 81
Wichtige Lerninhalte 81
Von der translatorischen zur Tangentialbewegung 82
Rund um die Zentripetalbeschleunigung 82
Wie man Winkelgeschwindigkeit und -beschleunigung bestimmt 82
Voll verdreht vom Drehmoment 83
Rotierendes Gleichgewicht 84
Hä ngt das Bild schief? 85
Sicherer Halt dank Reibung 86
Von der Tangential- zur Winkelbeschleunigung 87
Wo sitzen die Pfunde? 88
Der Dreh mit der Bewegungsgleichung 88
Den Spin einspannen 89
Rumrollen mit kinetischer Rotationsenergie 91
Rotationsenergie auf der schiefen Ebene 91
Die wunderbare Welt der Drehimpulserhaltung 92
Kapitel 12 Beschwingt und harmonisch durchs Leben 95
Themenfelder der Aufgaben 95
Wichtige Lerninhalte 95
Immer dagegen: Rü ckstellkrä fte 96
Das Gleichgewicht finden 96
Auf der Sinuswelle reiten 96
Periodendauer und Frequenz 97
Im Gleichtakt: Auslenkung, Geschwindigkeit und Beschleunigung 97
Die Periode des Federpendels 97
Die Energie schwingt mit 98
Das Pendel schwingt beschwingt 98
Kapitel 13 Ein heiß es Thema: Thermodynamik 99
Themenfelder der Aufgaben 99
Wichtige Lerninhalte 99
Temperaturen auf unterschiedlichen Skalen 100
Jetzt wird es eisig 100
Wä rmer wird lä nger 100
Jetzt wird's voluminö s 100
Wä rmeü bertrag und Temperaturä nderung 101
Energiebilanz bei Phasenü bergä ngen 101
Konvektion in Aktion 102
Wä rmeleitung ü bernimmt die Leitung 102
Die Wä rmeleitfä higkeit kommt ins Spiel 103
Die Strahlung Schwarzer Kö rper 103
Kapitel 14 Ideale Zustä nde mit idealen Gasen 105
Themenfelder der Aufgaben 105
Wichtige Lerninhalte 105
Molekü lzahlen finden mit Avogadros groß er Zahl 106
Die Herren Boyle und Mariotte im Einsatz 106
Herr Gay-Lussac lä sst grü ß en 106
Die ideale Gasgleichung schlä gt zu 107
Die ungerichtete Bewegungsenergie des idealen Gases 107
Kapitel 15 In ihrer ganzen Pracht: Die Hauptsä tze der Thermodynamik 109
Themenfelder der Aufgaben 109
Wichtige Lerninhalte 109
Energieerhaltung und der erste Hauptsatz 110
Wenn die Bars sich nicht ä ndern: Isobare Prozesse 110
Konstante Temperatur bei isothermen Prozessen 110
Nichts fü r Sä nger: Isochore Prozesse 111
Konstant warm beim adiabatischen Prozess 111
Lassen Sie Ihre Wä rme arbeiten 112
Besser geht's nicht! 112
Gegen den Strom: Wä rmepumpen 112
Teil II Die Lö sungen 113
Stichwortverzeichnis 417
Ü ber den Ü bersetzer 420
