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2022 | Buch

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Der Mechanik-Coach

Begleitbuch zum Online-Kurs Experimentalphysik | Mechanik

verfasst von: Stefan Roth, Achim Stahl

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

Mit diesem Begleitbuch ergänzen Sie den Online-Kurs Experimentalphysik | Mechanik optimal. Buch und Online-Kurs behandeln Themen der einführenden Experimentalphysik-Vorlesung für Studierende der Physik. Beide zusammen machen fit für die Prüfung:

• kurze und prägnante Erklärungen mit Texten und Videos im Online-Kurs

• über 700 digitale Kontroll-, Verständnis- und Prüfungsfragen zum Ausfüllen und Anklicken

• Übungsaufgaben mit Video-Lösungen und Probeklausuren

• Tracking Ihres Lern-Fortschritts im Online-Kurs.

Mit dem Begleitbuch erhalten Sie freien Zugang zum Online-Kurs. Das Buch dient zur Übersicht und zum Nachschlagen: es fasst alle wichtigen Definitionen, Begriffe und Formeln zusammen und bietet sich mit einem Glossar und Zusammenfassungen als schnelle Nachschlagehilfe und zum Notieren an, während Sie mit den Online-Texten und Videos lernen.

Zusätzliche Fragen per App: Laden Sie die Springer-Nature-Flashcards App kostenlos herunter und nutzen Sie exklusives Zusatzmaterial, um Ihr Wissen zu prüfen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Mechanik der Massenpunkte

Frontmatter

Über die Physik

Zusammenfassung

Physik ist eine experimentelle Naturwissenschaft. Dies bedeutet,

Stefan Roth, Achim Stahl

Kinematik eines Massenpunktes

Zusammenfassung

Der Massenpunkt ist eine Näherung realer Körper, die eine vereinfachte Beschreibung deren Bewegung erlaubt. Dabei nehmen wir an, dass die gesamte Masse des Körpers in seinem Schwerpunkt konzentriert ist. Die Eigenschaften sind:

Stefan Roth, Achim Stahl

Dynamik eines Massenpunktes

Zusammenfassung

Das erste Axiom behandelt den kräftefreien Fall. Es lautet:

Stefan Roth, Achim Stahl

Arbeit und Energie

Zusammenfassung

Müssen wir Kraft aufwenden, um ein Objekt zu bewegen, so sprechen wir davon, dass wir Arbeit an dem Objekt verrichten.

Stefan Roth, Achim Stahl

Impuls

Zusammenfassung

Der Impuls ist eine wichtige Erhaltungsgröße in vielen physikalischen Situationen. Aus den Newton’schen Axiomen folgt:

Stefan Roth, Achim Stahl

Scheinkräfte

Zusammenfassung

Versuchen Sie, Bewegungen in Bezug auf ein Koordinatensystem zu beschreiben, das kein Intertialsystem darstellt, so gilt Newtons Grundgesetz der Mechanik in seiner ursprünglichen Form nicht.

Stefan Roth, Achim Stahl

Himmelsmechanik

Zusammenfassung

Die Bewegung der Himmelskörper wird durch dieselben Gesetze beschrieben wie die Bewegungen auf der Erde. Durch die anziehende Wirkung der Gravitationskraft

Stefan Roth, Achim Stahl

Reibung

Zusammenfassung

Diese Lerneinheit behandelt ausschließlich die Reibung zwischen Festkörpern. Reibung mit Fluiden finden Sie in LE-13.

Stefan Roth, Achim Stahl

Mechanik starrer Körper

Frontmatter

Der starre Körper

Zusammenfassung

Der starre Körper stellt eine Näherung realer Körper dar. Sie bildet die Struktur realer Körper ab, allerdings wird deren Struktur als starr, d. h. unveränderlich angenommen. Während einem Massenpunkt nur die drei Freiheitsgrade der Translation zugewiesen werden können, besitzt ein starrer Körper weitere drei Rotationsfreiheitsgrade.

Stefan Roth, Achim Stahl

Drehbewegungen

Zusammenfassung

Der Drehimpuls eines Körpers mit Impuls Ñp in Bezug auf einen Drehpunkt A ist gegeben durch

Stefan Roth, Achim Stahl

Elastische Körper

Frontmatter

Elastomechanik

Zusammenfassung

Die Elastomechanik behandelt die elastische und plastische Deformation fester Körper unter dem Einfluss äußerer Kräfte. Wir klassifizieren diese Kräfte nach ihrer Richtung in Bezug auf die Oberfläche des Körpers in

Stefan Roth, Achim Stahl

Hydro- und Aerostatik

Zusammenfassung

Flüssigkeiten und Gase fassen wir unter dem Oberbegriff Fluid zusammen.

Stefan Roth, Achim Stahl

Hydro- und Aerodynamik

Zusammenfassung

Strömungen werden mathematisch durch ein Geschwindigkeitsfeld Ñv (Ñr, t) beschrieben. Es gibt für jeden Ort in der Strömung die Geschwindigkeit an, mit der sich die Strömung zu einer bestimmten Zeit an diesem Ort bewegt.

Stefan Roth, Achim Stahl

Schwingungen und Wellen

Frontmatter

Schwingungen

Zusammenfassung

Schwingungen sind periodische Bewegungen. Sie erfordern eine Rückstellkraft, die das System nach einer Auslenkung wieder zurück in die Ruhelage (Gleichgewichtslage) bewegt.

Stefan Roth, Achim Stahl

Wellen

Zusammenfassung

Mathematisch ergeben sich Wellen als Lösung einer Wellengleichung (hier in drei Raumdimensionen)

Stefan Roth, Achim Stahl

Akustik

Zusammenfassung

Schallwellen sind periodische Verdichtungen und Verdünnungen des Mediums. Sie breiten sich in Gasen (z. B. Luft), Flüssigkeiten (z. B. Wasser) und Festkörpern (z. B. Fels) gleichermaßen aus. In Fluiden treten ausschließlich longitudinale Wellen auf, in Festkörpern kommen auch transversale Wellen vor.

Stefan Roth, Achim Stahl

Anhänge

Zusammenfassung

Ebener Winkel

Stefan Roth, Achim Stahl

Backmatter

Titel: Der Mechanik-Coach
verfasst von: Stefan Roth
Achim Stahl
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-662-63618-3
Print ISBN: 978-3-662-63617-6
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-63618-3

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