Um die Grundlagen der Physik zu verstehen, müssen Sie nicht unbedingt dicke Wälzer lesen, es kann auch schnell und kompakt gehen. In diesem Buch erklärt Ihnen Wilhelm Kulisch, was Sie über Mechanik, Thermodynamik, Elektromagnetismus, Schwingungen und Wellen wissen sollten. Mit den zahlreichen Übungsaufgaben samt Lösungen in diesem Buch können Sie Ihr Wissen dann auch noch festigen und überprüfen.
Inhaltsverzeichnis
Inhalt Einleitung 25
Teil I: Grundlagen
1 Einfü hrung in die Physik 31
Was ist Physik? 31
Physik: Experiment und Theorie 33
Wenn eine exakte Lö sung nicht mö glich ist, muss man sich ihr annä hern 35
Grö ß en und ihre Einheiten 36
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 40
Teil II: Mechanik
2 Stillstand verboten: Bewegungen 41
Sie machen Geschwindigkeit aus: Meter und Sekunden 42
Geschwindigkeit ist keine Hexerei 44
Das Gaspedal durchdrü cken: Die Beschleunigung 46
Zusammengesetzte Bewegungen 48
Runde um Runde: Kreisbewegungen 50
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 55
3 Sie bestimmen das Geschehen: Krä fte 57
Das Konzept des Massenpunkts 57
Der Begriff Kraft 58
Die Grundlage der Mechanik: Die Newtonschen Gesetze 59
Sie zieht nach unten: Die Gravitation 62
Trä ge und schwer zugleich: Die Masse 64
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 68
4 Arbeit und Energie 69
Physikalische Arbeit ist Kraft mal Weg 69
Sie geht nicht verloren: Die Energie 72
Unscheinbar, aber wichtig: Der Impuls 76
Die Zeit ist entscheidend: Die Leistung 79
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 80
5 Rotationsbewegungen 81
Grö ß en zur Beschreibung von Rotationsbewegungen 81
Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung bei Rotationsbewegungen 83
Auf den Abstand zur Drehachse kommt es an: Das Drehmoment 83
Wie ist die Masse verteilt? Das Trä gheitsmoment 85
Vergleich der Beschreibung von Translations- und Rotationsbewegungen 88
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 92
Teil III: Thermodynamik
6 Kö rper aus kleinen Flitzern: Gase 95
Beschreibung von Gasen 95
Das ideale Gasgesetz 97
Energetische Betrachtungen 104
Nicht alle Teilchen sind gleich schnell: Die Maxwell-Verteilung 106
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 109
7 Heiß und kalt: Wä rmephä nomene 111
Ein Maß fü r die Wä rme: Die Temperatur 111
Mit der Temperatur wachsen: Die Wä rmeausdehnung 116
Jeder Kö rper kann Wä rme speichern: Die Wä rmekapazitä t 118
Wä rme kann auch ü bertragen werden: Der Wä rmetransport 123
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 127
8 Die Hauptsä tze der Thermodynamik 129
Sie fassen die Thermodynamik zusammen: Die vier Hauptsä tze 129
Thermodynamische Prozesse 132
Eine etwas suspekte Grö ß e: Die Entropie 139
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 141
Teil IV: Elektromagnetismus
9 Ladungen und Felder 143
Anziehend oder abstoß end: Ladungen 143
Wissenswertes ü ber Ladungen 144
Erzeugung bzw. Trennung von Ladungen 146
Die Kraft zwischen zwei Ladungen: Die Coulombkraft 148
Eine zunä chst abstrakte, aber ziemlich wichtige Grö ß e: Das elektrische Feld 149
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 154
10 Weitere Grö ß en der Elektrostatik: Arbeit, Energie und Spannung 155
Ein elektrisches Feld ist voller Energie: Elektrische Energie 155
Elektrische Verschiebearbeit 157
Eine zunä chst abstrakte Grö ß e: Das elektrische Potential 158
Eine wohlbekannte Grö ß e: Die Spannung 159
Sie dienen der Speicherung von Ladung: Kondensatoren 161
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 167
11 Elektrizitä t und Magnetismus hä ngen eng zusammen: Der Elektromagnetismus 169
Magnetismus pur:Permanentmagnete 169
Elektrische Strö me erzeugen Magnetfelder 171
Mathematische Beschreibung von Magnetfeldern 174
Alle Materialien sind magnetisch 179
Sich ä ndernde Magnetfelder erzeugen Spannungen: Die Induktion 184
Selbstinduktion 187
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 193
12 Gleich- und Wechselstromkreise 195
In Metallen bewegen sich Elektronen: Der elektrische Strom 195
Von nichts kommt nichts: Energiequellen 197
Nicht widerstandsfrei: Das Ohm'sche Gesetz 197
Berechnung von Strom und Spannung: Die Kirchhoff'schen Regeln 200
Auch ein Stromkreis verbraucht Leistung 202
Stä ndige Ä nderungen: Wechselströ me 203
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 209
13 Harmonische Schwingungen 211
Beispiele harmonischer Schwingungen 211
Eine Differentialgleichung: Die Schwingungsgleichung 217
Grö ß en zur Beschreibung von Schwingungen 218
Ü berlagerung von Schwingungen 222
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 226
14 Der Idealfall wird selten erreicht:Reale Schwingungen 227
Sie wä hren nicht unendlich lange: Gedä mpfte Schwingungen 227
Sich gemeinsam bewegen: Gekoppelte Schwingungen 235
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 239
15 Sie schwingen in Raum und Zeit: Wellen 241
Sowohl zeit- als auch ortsabhä ngig: Definition von Wellen 241
Wellen kö nnen in einer Vielzahl von Formen auftreten:
Typen von Wellen 242
Sie regelt das Verhalten von Wellen: Die Wellengleichung 244
Grö ß en zur Beschreibung von Wellen 246
Die Ü berlagerung von Wellen 248
Wellen kö nnen um die Ecke gehen: Die Beugung 253
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 257
16 Wasser, Schall und Licht 259
Der Namensgeber: Wasserwellen 259
Der Ton macht die Musik: Schallwellen 261
Es kommt in mehreren Gestalten daher: Das Licht 266
Unendlich weit: Das elektromagnetische Spektrum 273
Ü bungsaufgaben zu diesem Kapitel 274
Glossar 275
Lö sungen 289
Index 313
