Physik für Techniker und technische Berufe: mit 170 Beispielen, 316 Aufgaben mit Lösungen und einer Formelsammlung (Beilage)
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München [u.a.]
Fachbuchverl. Leipzig im Carl-Hanser-Verl.
2001
|
| Ausgabe: | 3. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 520 S. Ill., graph. Darst. Formelsammlung (31 S.) |
| ISBN: | 3446217576 |
Internformat
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INHALTSVERZEICHNIS
TECHNIK
UND
PHYSIK
1
PHYSIKALISCHE
GROESSEN
UND
EINHEITEN
.
18
1.1
GROESSENARTEN
UND
GROESSEN
.
18
1.2
EINHEITEN
UND
INTERNATIONALES
EINHEITENSYSTEM
(SI)
.
18
1.3
GROESSENGLEICHUNGEN
.
20
1.4
LAENGE,
FLAECHE
UND
VOLUMEN
.
21
1.5
ZEIT
.
24
MECHANIK
2
KINEMATIK
.
25
2.1
KINEMATIK
DER
PUNKTMASSE
.
27
2.1.1
BEWEGUNG
AUF
GERADER
BAHN
.
29
2.1.1.1
GESCHWINDIGKEIT
UND
BESCHLEUNIGUNG
.
31
2.1.1.2
GLEICHFOERMIGE
BEWEGUNG
.
36
2.1.1.3
GLEICHMAESSIG
BESCHLEUNIGTE
BEWEGUNG
.
38
2.1.1.4
FREIER
FALL
.
44
2.1.1.5
RELATIVITAET
DER
BEWEGUNG
UND
UEBERLAGERUNG
VON
BE
WEGUNGEN
.
45
2.1.2
BEWEGUNG
AUF
DER
KREISBAHN
.
50
2.1.2.1
PERIODENDAUER
UND
FREQUENZ
.
50
2.1.2.2
WINKELGESCHWINDIGKEIT
UND
WINKELBESCHLEUNIGUNG
51
2.1.2.3
RADIALBESCHLEUNIGUNG
.
54
2.2
KINEMATIK
DES
STARREN
KOERPERS
.
55
2.2.1
TRANSLATION
UND
ROTATION
.
55
2.2.2
KINEMATIK
DER
ROTATION
.
57
2.2.3
DREHZAHLMESSUNG
.
59
8
INHALTSVERZEICHNIS
3
DYNAMIK
DER
PUNKTMASSE
.
61
3.1
KRAEFTE
.
61
3.1.1
WIRKUNGEN
VON
KRAEFTEN
.
61
3.1.2
WECHSELWIRKUNG
.
62
3.1.3
KRAFTMESSUNG
.
64
3.1.4
ZUSAMMENSETZUNG
UND
ZERLEGUNG
VON
KRAEFTEN
.
.
65
3.1.5
TRAEGHEIT
DER
KOERPER
.
69
3.1.6
GRUNDGESETZ
DER
DYNAMIK
.
70
3.1.7
SCHWERE
DER
KOERPER
.
73
3.1.8
REIBUNGSKRAEFTE
.
75
3.1.9
ANWENDUNGEN
DES
GRUNDGESETZES
DER
DYNAMIK
.
.
77
3.1.10
TRAEGHEITSKRAEFTE
.
80
3.1.11
RADIALKRAFT
UND
ZENTRIFUGALKRAFT
.
81
3.2
ARBEIT,
ENERGIE
UND
LEISTUNG
.
85
3.2.1
MECHANISCHE
ARBEIT
.
85
3.2.1.1
BESCHLEUNIGUNGSARBEIT
.
86
3.2.1.2
HUBARBEIT
.
87
3.2.1.3
FEDERSPANNARBEIT
.
89
3.2.1.4
REIBUNGSARBEIT
.
90
3.2.2
ENERGIE
.
91
3.2.2.1
KINETISCHE
ENERGIE
.
92
3.2.2.2
POTENTIELLE
ENERGIE
.
92
3.2.3
ENERGIEERHALTUNGSSATZ
.
95
3.2.4
LEISTUNG
UND
WIRKUNGSGRAD
.
99
3.2.4.1
LEISTUNG
.
100
3.2.4.2
WIRKUNGSGRAD
.
101
3.3
IMPULS
.
107
3.3.1
KRAFTSTOSS
UND
IMPULS
.
107
3.3.2
IMPULSERHALTUNGSSATZ
.
109
3.3.3
STOSSVORGAENGE
.
110
3.3.3.1
ELASTISCHER
STOSS
.
110
3.3.3.2
UNELASTISCHER
STOSS
.
112
3.3.4
RAKETENANTRIEB
.
114
4
DYNAMIK
DER
ROTATION
.
117
4.1
DREHMOMENT
.
118
4.2
ROTATIONSENERGIE
UND
MASSENTRAEGHEITSMOMENT
.
123
4.2.1
ROTATIONSENERGIE
.
123
4.2.2
MASSENTRAEGHEITSMOMENT
.
124
4.3
ANALOGIE
ZWISCHEN
TRANSLATION
UND
ROTATION
.
128
4.4
GRUNDGESETZ
DER
DYNAMIK
DER
ROTATION
.
129
INHALTSVERZEICHNIS
9
4.5
ARBEIT
UND
LEISTUNG
BEI
DER
ROTATION
.
131
4.6
DREHIMPULSERHALTUNGSSATZ
.
132
5
STATIK
.
135
5.1
GLEICHGEWICHT
STARRER
KOERPER
.
135
5.1.1
GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN
.
135
5.1.2
GLEICHGEWICHTSARTEN
.
136
5.1.3
SCHWERPUNKT
.
137
5.2
EBENE
KRAFTSYSTEME
.
138
5.2.1
KRAEFTE
MIT
GEMEINSAMEM
ANGRIFFSPUNKT
.
138
5.2.2
KRAEFTE
MIT
VERSCHIEDENEN
ANGRIFFSPUNKTEN
.
140
5.2.3
STANDSICHERHEIT
.
145
6
MECHANIK
DER
FLUESSIGKEITEN
UND
GASE
.
147
6.1
DRUCK
.
147
6.2
EINIGE
EIGENSCHAFTEN
VON
FLUESSIGKEITEN
UND
GASEN
.
149
6.2.1
KOMPRESSIBILITAET
.
150
6.2.2
FLUESSIGKEITSOBERFLAECHEN
.
150
6.2.3
GRENZFLAECHENERSCHEINUNGEN
UND
KAPILLARITAET
.
.
.
153
6.3
MECHANIK
RUHENDER
FLUESSIGKEITEN
UND
GASE
.
154
6.3.1
KOLBENDRUCK
.
154
6.3.2
SCHWEREDRUCK
.
156
6.3.2.1
SCHWEREDRUCK
IN
FLUESSIGKEITEN
.
156
6.3.2.2
SCHWEREDRUCK
IN
GASEN
UND
LUFTDRUCK
.
159
6.3.3
DRUCKMESSUNG
.
160
6.3.3.1
DRUCKSKALEN
.
160
6.3.3.2
DRUCKMESSGERAETE
.
161
6.3.4
AUFTRIEB
.
164
6.3.4.1
AUFTRIEB
IN
FLUESSIGKEITEN
.
164
6.3.4.2
SCHWIMMEN
.
166
6.3.4.3
AUFTRIEB
IN
GASEN
.
170
6.4
MECHANIK
STROEMENDER
FLUESSIGKEITEN
UND
GASE
.
170
6.4.1
STROEMUNGSGESCHWINDIGKEIT
UND
STROMLINIEN;
VOLUMEN
STROM
.
170
6.4.2
STROEMUNG
IDEALER
FLUESSIGKEITEN
UND
GASE
.
172
6.4.2.1
KONTINUITAETSGLEICHUNG
.
172
6.4.2.2
BERNOULLISCHE
GLEICHUNG
.
174
6.4.2.3
ANWENDUNGEN
DER
BERNOULLISCHEN
GLEICHUNG
.
.
.
176
6.4.3
STROEMUNG
REALER
FLUESSIGKEITEN
UND
GASE
.
179
6.4.3.1
INNERE
REIBUNG
UND
VISKOSITAET
.
179
6.4.3.2
LAMINARE
UND
TURBULENTE
STROEMUNGEN
.
180
10
INHALTSVERZEICHNIS
6.4.3.3
STROEMUNGSWIDERSTAENDE
.
180
6.4.3.4
DRUCKVERLUST
IN
ROHRLEITUNGEN
.
183
6.4.3.5
VISKOSITAETSBESTIMMUNGEN
.
183
THERMODYNAMIK
7
WAERME
UND
INNERE
ENERGIE
.
185
7.1
THERMODYNAMISCHE
PROZESSE
.
185
7.2
WAERMEBEWEGUNG
.
186
7.3
TEMPERATUR
.
187
7.4
THERMISCHE
AUSDEHNUNG
FESTER
UND
FLUESSIGER
KOERPER
.
.
.
188
7.5
TEMPERATURMESSUNG
.
191
7.6
1.
HAUPTSATZ
DER
THERMODYNAMIK
.
196
7.7
WAERME
UND
TEMPERATUR
.
198
7.8
SPEZIFISCHE
WAERMEKAPAZITAET
VON
GASEN
.
200
7.9
AENDERUNG
DES
AGGREGATZUSTANDES
.
201
7.10
WAERMEBILANZEN
BEI
TEMPERATURAUSGLEICH
.
205
7.11
ENERGIEUMWANDLUNGEN
.
209
8
ZUSTANDSAENDERUNGEN
VON
GASEN
.
213
8.1
THERMISCHER
ZUSTAND
DES
IDEALEN
GASES
.
213
8.1.1
IDEALES
GAS
.
213
8.1.2
THERMISCHE
ZUSTANDSGLEICHUNG
DES
IDEALEN
GASES
.
213
8.1.3
QUASISTATISCHE
ZUSTANDSAENDERUNGEN
.
215
8.2
VOLUMENAENDERUNGSARBEIT
.
216
8.3
SPEZIELLE
ZUSTANDSAENDERUNGEN
.
218
8.3.1
ISOTHERME
ZUSTANDSAENDERUNGEN
.
218
8.3.2
ISOCHORE
ZUSTANDSAENDERUNGEN
.
219
8.3.3
ISOBARE
ZUSTANDSAENDERUNGEN
.
221
8.3.4
ADIABATISCHE
ZUSTANDSAENDERUNGEN
.
222
8.4
KREISPROZESSE
.
224
8.4.1
PRINZIP
DER
WAERMEKRAFTMASCHINE
.
225
8.4.2
WAERMEPUMPE
UND
KAELTEMASCHINE
.
226
8.4.3
CARNOT-PROZESS
.
226
8.5
2.
HAUPTSATZ
DER
THERMODYNAMIK
.
228
8.5.1
THERMODYNAMISCHER
WIRKUNGSGRAD
REVERSIBLER
KREISPROZESSE
.
228
8.5.2
IRREVERSIBLE
PROZESSE
.
229
INHALTSVERZEICHNIS
11
8.6
REALE
GASE
UND
DAEMPFE
.
230
8.6.1
ISOTHERMEN
EINES
REALEN
GASES
.
230
8.6.2
DAEMPFE
.
230
8.6.3
LUFTFEUCHTE
.
232
9
WAERMETRANSPORT
.
233
9.1
WAERMETRANSPORTPROZESSE
.
233
9.2
WAERMEDURCHGANG
.
235
ELEKTRIK
10
GLEICHSTROM
.
239
10.1
ELEKTRISCHE
LADUNGEN
UND
STROEME
.
239
10.2
ELEKTRISCHE
SPANNUNG
.
244
10.3
OHMSCHES
GESETZ
.
247
10.4
ELEKTRISCHER
WIDERSTAND
.
249
10.5
SCHALTUNG
VON
WIDERSTAENDEN
.
253
10.5.1
PARALLELSCHALTUNG
.
253
10.5.2
REIHENSCHALTUNG
.
255
10.6
ELEKTRISCHE
ENERGIE
UND
LEISTUNG
.
260
10.7
REALE
STROMKREISE
.
261
10.7.1
VERHALTEN
REALER
SPANNUNGSQUELLEN
.
262
10.7.2
SCHALTUNG
VON
SPANNUNGSQUELLEN
.
264
10.7.3
EINFLUSS
VON
LEITUNGSWIDERSTAENDEN
.
266
10.7.4
KNOTEN
UND
MASCHENSATZ
ZUR
BERECHNUNG
ELEKTRISCHER
NETZE
.
267
10.8
MESSTECHNISCHE
ANWENDUNGEN
.
268
10.8.1
MESSUNGEN
MIT
DREHSPULINSTRUMENTEN
.
269
10.8.2
WIDERSTANDSBESTIMMUNG
DURCH
STROM
UND
SPANNUNGSMESSUNG
.
271
10.8.3
SPANNUNGSKOMPENSATION
.
273
10.8.4
MESSBRUECKEN
.
274
10.8.5
DIGITALE
MESSVERFAHREN
.
275
11
ELEKTRISCHE
UND
MAGNETISCHE
FELDER
.
277
11.1
ELEKTRISCHE
FELDER
.
278
11.1.1
KRAEFTE
ZWISCHEN
ELEKTRISCHEN
LADUNGEN
.
278
11.1.2
ELEKTRISCHE
FELDER
IM
VAKUUM
.
280
11.1.2.1
ELEKTRISCHE
FLUSSDICHTE
UND
ELEKTRISCHE
FELDSTAERKE
280
12
INHALTSVERZEICHNIS
11.1.2.2
KAPAZITAET
.
281
11.1.2.3
ELEKTRISCHE
FELDENERGIE
.
282
11.1.3
STOFFE
IM
ELEKTRISCHEN
FELD
.
283
11.1.3.1
INFLUENZ
.
283
11.1.3.2
DIELEKTRISCHE
POLARISATION
.
284
11.1.4
KONDENSATOREN
.
285
11.2
MAGNETISCHE
FELDER
.
287
11.2.1
MAGNETISCHE
FELDER
STROMDURCHFLOSSENER
LEITER
.
.
287
11.2.2
MAGNETISCHE
FELDER
IM
VAKUUM
.
288
11.2.2.1
MAGNETISCHE
FELDSTAERKE
UND
MAGNETISCHE
FLUSSDICHTE
288
11.2.2.2
INDUKTIVITAET
UND
MAGNETISCHE
FELDENERGIE
.
290
11.2.3
STOFFE
IM
MAGNETISCHEN
FELD
.
291
11.2.4
KRAFTWIRKUNGEN
AUF
STROMDURCHFLOSSENE
LEITER
IM
MA
GNETISCHEN
FELD
.
294
11.3
BEWEGUNG
VON
ELEKTRONEN
IN
ELEKTRISCHEN
UND
MAGNETISCHEN
FELDERN
.
296
11.3.1
ERZEUGUNG
VON
ELEKTRONENSTRAHLEN
.
297
11.3.2
ABLENKUNG
VON
ELEKTRONEN
IM
ELEKTRISCHEN
QUERFELD
298
11.3.3
ELEKTRONEN
IN
MAGNETISCHEN
FELDERN
.
300
11.4
ELEKTROMAGNETISCHE
INDUKTION
.
302
11.4.1
INDUKTIONSGESETZ
.
302
11.4.2
TRANSFORMATOR
UND
GENERATORPRINZIP
.
303
11.4.2.1
TRANSFORMATORPRINZIP
.
304
11.4.2.2
GENERATORPRINZIP
.
305
11.4.3
WIRBELSTROEME
.
306
11.4.4
SELBSTINDUKTION
.
307
12
WECHSELSTROM
.
309
12.1
WECHSELSPANNUNGEN
UND
WECHSELSTROEME
.
309
12.1.1
BESTIMMUNGSGROESSEN
.
309
12.1.2
MESSUNG
VON
WECHSELSTROEMEN
UND
WECHSELSPANNUN
GEN
312
12.2
EINFACHE
WECHSELSTROMKREISE
.
314
12.2.1
WIRKWIDERSTAENDE
.
314
12.2.2
BLINDWIDERSTAENDE
.
315
12.2.2.1
INDUKTIVER
BLINDWIDERSTAND
.
316
12.2.2.2
KAPAZITIVER
BLINDWIDERSTAND
.
317
12.3
ZUSAMMENGESETZTE
WECHSELSTROMKREISE
.
319
12.3.1
REIHENSCHALTUNG
VON
R
UND
L
.
321
INHALTSVERZEICHNIS
13
12.3.2
REIHENSCHALTUNG
VON
R,
L
UND
C
.
323
12.3.3
PARALLELSCHALTUNG
VON
R,
L
UND
C
.
324
12.4
LEISTUNG
DES
WECHSELSTROMS
.
326
12.4.1
MOMENTANLEISTUNG
UND
WIRKLEISTUNG
.
326
12.4.2
MESSUNG
DER
WIRKLEISTUNG
.
326
12.4.3
WIRK-,
BLIND
UND
SCHEINLEISTUNG
.
327
12.4.4
BLINDLEISTUNGSKOMPENSATION
.
329
12.5
TRANSFORMATOREN
.
331
12.6
DREIPHASENWECHSELSTROM
(DREHSTROM)
.
333
12.7
SCHUTZ
VOR
ELEKTRISCHEN
UNFAELLEN
.
337
13
HALBLEITER
.
339
13.1
LEITUNGSMECHANISMEN
IN
HALBLEITERN
.
340
13.1.1
EIGENLEITUNG
.
340
13.1.2
STOERSTELLENLEITUNG
.
341
13.1.2.1
N-LEITUNG
.
341
13.1.2.2
P-LEITUNG
.
342
13.2
PN-UEBERGANG
.
343
13.3
HALBLEITERDIODEN
.
344
13.4
TRANSISTOREN
.
347
13.4.1
BIPOLARTRANSISTOREN
.
347
13.4.2
ELEMENTARER
SPANNUNGSVERSTAERKET
.
349
13.4.3
FELDEFFEKTTRANSISTOREN
.
351
SCHWINGUNGEN
UND
WELLEN
14
SCHWINGUNGEN
.
353
14.1
MECHANISCHE
SCHWINGUNGEN
.
353
14.1.1
FREIE
UNGEDAEMPFTE
SCHWINGUNGEN
.
353
14.1.1.1
KINEMATIK
DER
SINUSSCHWINGUNG
.
355
14.1.1.2
DYNAMIK
DER
SINUSSCHWINGUNG
.
357
14.1.1.3
DREH
UND
PENDELSCHWINGUNGEN
.
360
14.1.2
FREIE
GEDAEMPFTE
SCHWINGUNGEN
.
363
14.1.3
ERZWUNGENE
SCHWINGUNGEN
.
366
14.2
ELEKTRISCHE
SCHWINGUNGEN
.
368
14.2.1
ELEKTRISCHER
SCHWINGKREIS
.
368
14
INHALTSVERZEICHNIS
14.2.2
ANALOGIE
ZWISCHEN
MECHANISCHEN
UND
ELEKTRISCHEN
SCHWINGUNGEN
.
369
14.2.3
ERZWUNGENE
ELEKTRISCHE
SCHWINGUNGEN
.
370
14.2.3.1
REIHENRESONANZ
.
371
14.2.3.2
PARALLELRESONANZ
.
372
15
WELLEN
.
373
15.1
WELLENAUSBREITUNG
.
373
15.1.1
ARTEN
VON
WELLEN
.
373
15.1.2
FREQUENZ
UND
DOPPLER-EFFEKT
.
376
15.1.3
WELLENLAENGE
UND
PHASENGESCHWINDIGKEIT
.
376
15.1.4
ENERGIESTROM
UND
AMPLITUDE
.
377
15.1.5
HUYGENSSCHES
PRINZIP
.
377
15.2
REFLEXION
UND
BRECHUNG
.
378
15.2.1
REFLEXION
.
379
15.2.2
BRECHUNG
.
380
15.2.3
TOTALREFLEXION
.
381
15.3
BEUGUNG
UND
INTERFERENZ
.
382
15.3.1
BEUGUNG
.
382
15.3.2
INTERFERENZ
.
383
15.3.3
BEUGUNG
UND
INTERFERENZ
AM
DOPPELSPALT
.
386
15.4
STEHENDE
WELLEN
.
390
15.5
OPTISCHE
ABBILDUNG
.
391
15.5.1
BILDKONSTRUKTION
.
391
15.5.2
BILDENTSTEHUNG
AN
GEKRUEMMTEN
SPIEGELN
UND
LINSEN
393
15.5.3
ABBILDUNGSGLEICHUNG
UND
ABBILDUNGSMASSSTAB
.
.
396
15.5.4
VERGROESSERUNG
DURCH
FERNROHR
UND
MIKROSKOP
.
.
.
397
15.6
ENERGIEUEBERTRAGUNG
DURCH
WELLEN
.
399
15.6.1
PHYSIKALISCHE
STRAHLUNGSGROESSEN
.
399
15.6.2
PHYSIOLOGISCHE
SCHALL
UND
LICHTEMPFINDUNGEN
.
.
402
15.6.2.1
SCHALLSTAERKE
UND
LAUTSTAERKE
.
402
15.6.2.2.
LICHTTECHNISCHE
GROESSEN
.
403
ATOME
16
ATOM
UND
KERNPHYSIK
.
407
16.1
QUANTEN
.
408
16.1.1
ENERGIEQUANTELUNG
.
408
16.1.2
WELLE-TEILCHEN-DUALISMUS
.
409
INHALTSVERZEICHNIS
15
16.1.3
AEUSSERER
FOTOEFFEKT
.
410
16.1.4
HEISENBERGSCHE
UNSCHAERFERELATION
.
411
16.1.5
MASSE
UND
ENERGIE
.
411
16.2
ATOMHUELLE
.
413
16.2.1
BOHRSCHES
ATOMMODELL
.
413
16.2.2
QUANTENZAHLEN
.
414
16.2.3
AUFBAU
DER
ATOMHUELLE
DER
ELEMENTE
.
415
16.3
ATOMKERN
.
416
16.3.1
AUFBAU
DES
ATOMKERNS
.
416
16.3.2
RADIOAKTIVITAET
.
418
16.3.2.1
-UMWANDLUNG
.
419
16.3.2.2
/3-UMWANDLUNG
.
419
16.3.2.3
7-STRAHLUNG
.
420
16.3.2.4
GESETZ
DER
RADIOAKTIVEN
UMWANDLUNG
.
421
16.3.2.5
ABSORPTION
VON
IONISIERENDER
STRAHLUNG
.
422
16.3.2.6
NACHWEIS
VON
KERNSTRAHLUNG
.
425
16.3.2.7
BIOLOGISCHE
WIRKUNGEN
UND
STRAHLENSCHUTZ
.
427
16.3.3
KERNENERGIE
.
428
16.3.3.1
KERNSPALTUNG
.
429
16.3.3.2
KERNSYNTHESE
.
432
FORMELSAMMLUNG
(ALS
BEILAGE)
AUFGABEN
2
KINEMATIK
A
2.1
.
.
A
2.16
.
433
3
DYNAMIK
DER
PUNKTMASSE
A
3.1
.
.
A
3.57
.
435
4
DYNAMIK
DER
ROTATION
A
4.1
.
.
A
4.18
.
440
5
STATIK
A
5.1
.
.
A
5.10
.
443
6
MECHANIK
DER
FLUESSIGKEITEN
UND
GASE
A
6.1
.
.
A6.37
.
446
7
WAERME
UND
INNERE
ENERGIE
A
7.1
.
.
A
7.27
.
450
8
ZUSTANDSAENDERUNGEN
VON
GASEN
A
8.1
.
.
A8.18
.
453
9
W
AERMETR
ANSPORT
A
9.1
.
.
A
9.5
.
455
10
GLEICHSTROM
A
10.1
.
.
A
10.35
.
456
11
ELEKTRISCHE
UND
MAGNETISCHE
FELDER
A
11.1
.
.A
11.28
.
460
12
WECHSELSTROM
A
12.1
.
.
A
12.19
.
463
14
SCHWINGUNGEN
A
14.1
.
.
A
14.14
.
465
15
WELLEN
A
15.1
.
.
A
15.18
.
467
16
ATOM
UND
KERNPHYSIK
A
16.1
.
.A
16.14
.
470
LOESUNGEN
.
471
SACHWORTVERZEICHNIS
.
516
BILDQUELLENNACHWEIS
.
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