Seien wir doch ehrlich: Es gibt Fächer, da lernt man stur auswendig. Andere hingegen muss man wirklich verstehen und da braucht es Übung. Physik zählt zu den letzteren. Das mag lästig sein, aber Hilfe naht: Die Übungen in diesem Buch helfen Ihnen beim Verständnis von Mechanik, Thermodynamik, Elektrizitätslehre, Schwingungen und Wellen, Optik und Atomphysik. Knappe Auffrischungsinformationen und zahlreiche Beispiele ermöglichen es Ihnen, passives Wissen wieder zu aktivieren, und so ist dieses Buch für Sie ein hilfreicher Trainer vor Ihrer Physikprüfung.
Inhaltsverzeichnis
Ü ber den Autor 9
Einleitung 19
Keine Panik 19
Tö richte Annahmen ü ber den Leser 19
Wie dieses Buch aufgebaut ist 20
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 20
Wie es weitergeht . . . 20
Teil I: Mechanik 21
Kapitel 1 Physik als messende Wissenschaft 23
Internationales Einheitensystem (SI) 23
Prä fixe 23
Ü bungsaufgaben 24
Lö sungen 25
Kapitel 2 Durch Raum und Zeit 27
Flä che und Volumen 27
Winkel 28
Periodendauer und Frequenz 29
Vektoren 29
Ü bungsaufgaben 30
Flä che und Volumen 30
Winkel und Frequenz 30
Vektoren 31
Lö sungen 33
Kapitel 3 Messfehler und Fehlerfortpflanzung 39
Mittelwert, Standardabweichung und Standardfehler 39
Modalwert, Median und Perzentile 40
Fehlerfortpflanzung 41
Ü bungsaufgaben 41
Lö sungen 44
Kapitel 4 Bewegend: Kinematik 47
Langweiligste Bewegung: Gleichfö rmig 47
Minimal aufregender: Gleichmä ß ig beschleunigte Bewegung 47
Fü r Adrenalin-Junkies: Freier Fall 48
Jetzt geht's rund: Rotation 49
Ü bungsaufgaben 49
Gleichfö rmige Bewegung 49
Beschleunigte Bewegung 50
Rotation 51
Lö sungen 52
Kapitel 5 Kraftvoll: Dynamik 57
Newtonsche Axiome 57
Erstes Newtonsches Axiom 57
Zweites Newtonsches Axiom 57
Drittes Newtonsches Axiom 58
Gravitation 58
Zentrifugalkraft 58
Drehmoment 59
Druck 59
Hookesches Gesetz, Normalspannungen 59
Arbeit und Leistung 60
Energie 60
Impuls und Drehimpuls 61
Ü bungsaufgaben 61
Dichte, Kraft, Drehmoment, Verformung 61
Arbeit, Energie, Leistung, Impuls 62
Lö sungen 64
Kapitel 6 Flü ssigkeiten und Gase 71
Atommasse 71
Stoffmenge 72
Oberflä chenspannung 72
Hydraulik 72
Hydrostatischer Druck 73
Archimedisches Prinzip 73
Laminare Strö mungen 73
Kontinuitä tsgesetz 74
Gesetz von Hagen-Poiseuille 74
Sedimentation 74
Turbulente Strö mungen 75
Ein Blick auf die Aerostatik 75
Ü bungsaufgaben 75
Atommasse, Stoffmenge 75
Hydrostatik 76
Hydrodynamik 77
Aerostatik 80
Lö sungen 80
Teil II: Wä rme 87
Kapitel 7 So schaut's aus: Phä nomenologische Wä rmelehre 89
Temperatur 89
Thermische Expansion 90
Ideales Gasgesetz 90
Gasgemische 91
Ü bungsaufgaben 91
Lö sungen 93
Kapitel 8 Jetzt wird's heiß : Wä rme 97
Wä rmekapazitä t 97
Wä rmetransport 98
Konduktion / Wä rmeleitung 98
Konvektion / Wä rmeströ mung 98
Radiation / Wä rmestrahlung 98
Ü bungsaufgaben 99
Wä rmekapazitä t 99
Wä rmetransport 100
Lö sungen 101
Kapitel 9 Molekularkinetische Wä rmelehre 105
Wä rme als Bewegungsenergie 105
Osmose 105
Phasenü bergä nge 106
Phasendiagramm 106
Ü bungsaufgaben 107
Lö sungen 109
Kapitel 10 Hauptsä tze der Wä rmelehre 113
Nullter Hauptsatz der Wä rmelehre 113
Erster Hauptsatz der Wä rmelehre 113
Zweiter Hauptsatz der Wä rmelehre 114
Dritter Hauptsatz der Wä rmelehre 114
Ü bungsaufgaben 114
Lö sungen 115
Teil III: Elektrizitä tslehre 117
Kapitel 11 Geladen: Elektrostatik 119
Coulomb-Kraft 119
Elektrisches Feld 119
Elektrische Spannung 120
Kondensator 120
Ü bungsaufgaben 121
Elektrisches Feld, Spannung 121
Kondensator 122
Lö sungen 123
Kapitel 12 Vom Nord- zum Sü dpol: Magnetostatik 129
Ü bungsaufgaben 130
Lö sungen 131
Kapitel 13 Unter Strom: Elektrodynamik 133
Elektrische Stromstä rke 133
Lorentzkraft 134
Ohmsches Gesetz 134
Kirchhoffsche Regeln 135
Elektrische Leistung 136
RC-Glieder 136
Wechselspannung 137
Elektromagnetische Induktion 138
Blindwiderstä nde 138
Ladungstransport in Flü ssigkeiten 139
Ü bungsaufgaben 139
Elektrischer Strom, Magnetfeld 139
Ohmsches Gesetz, elektrische Leistung 140
Wechselspannung, Induktion, RC-Glied 144
Elektrolyse 145
Lö sungen 145
Teil IV: Schwingungen und Wellen 155
Kapitel 14 Schwingungen 157
Schwingungen 157
Resonanz 158
Ü bungsaufgaben 158
Lö sungen 160
Kapitel 15 Wellen 163
Reflexion, Brechung und Interferenz 163
Dopplereffekt 164
Ü bungsaufgaben 164
Lö sungen 166
Kapitel 16 Schall 169
Ü bungsaufgaben 170
Lö sungen 173
Teil V: Optik 177
Kapitel 17 Wellenoptik 179
Lichtstrom, Lichtstä rke und Beleuchtungsstä rke 179
Photonenenergie 181
Beugungsgitter 181
Ü bungsaufgaben 181
Lö sungen 183
Kapitel 18 Geometrische Optik 187
Reflexion und Brechung 187
Linsen 188
Abbildungen 188
Virtuelle Bilder 189
Abbildungsfehler 189
Ü bungsaufgaben 190
Lö sungen 193
Kapitel 19 Optische Systeme 197
Voller Durchblick: Augenmodell 197
Kleines ganz groß : Mikroskop 198
Keine Angst vor Extinktion: Spektralphotometer 199
LASER 199
Ü bungsaufgaben 199
Augenmodell 199
Lichtmikroskop 201
Spektralphotometer 202
LASER 203
Lö sungen 204
Teil VI: Atomphysik 211
Kapitel 20 Atome und Molekü le 213
Bohrsches Atommodell 213
Pauli-Prinzip 213
Molekü le 214
Ü bungsaufgaben 215
Lö sungen 215
Kapitel 21 Rö ntgen 217
Lasst uns in die Rö hre schauen! 217
Rö ntgenbremsstrahlung 218
Charakteristische Rö ntgenstrahlung 219
Wechselwirkung von Rö ntgenstrahlung mit Materie 220
Ü bungsaufgaben 220
Lö sungen 224
Kapitel 22 Radioaktivitä t 229
Zerfallsgesetz 229
Zerfallsarten 230
Zu viele Neutronen - ß -Zerfall 230
Zu viele Protonen 230
Groß e Kerne - -Zerfall 231
Ionisierende Strahlung 231
Strahlendosis 231
Ü bungsaufgaben 232
Radioaktive Isotope und Zerfallsarten 232
Aktivitä t und Dosis 234
Lö sungen 236
Kapitel 23 Magnetresonanztomographie 243
Spinnen die Kerne? 243
Ü bungsaufgaben 244
Lö sungen 245
Periodensystem der Elemente 247
Teil VII: Top-Ten-Teil 249
Kapitel 24 Fast zehn Tipps, um sich perfekt auf die Klausur vorzubereiten! 251
Abbildungsverzeichnis 253
Stichwortverzeichnis 257
