Physik Methoden: vielseitig anwendbare Konzepte, Techniken und Lösungsstrategien für Ingenieurwesen und Wirtschaft
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin, Germany
Springer Spektrum
[2023]
|
| Schriftenreihe: | Lehrbuch
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Auszug Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | xxviii, 316 Seiten Illustrationen, Diagramme 28 cm, 829 g |
| ISBN: | 9783662679050 3662679051 |
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MARC
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INHALTSVERZEICHNIS
LISTE
DER
DEFINITIONEN,
WISSEN
UND
REZEPTE
XIII
WIE
VERWENDET
MAN
DIESES
BUCH?
1
MOTIVATION
UND
UEBERBLICK
5
1
WISSENSCHAFTLICHE
ARBEITSWEISEN
9
1.1
GEMEINSAMER
AUSGANGSPUNKT
.
9
1.2
BEOBACHTEN
.
11
1.3
GENAUER
BEOBACHTEN
.
12
1.4
BESCHREIBEN
/
EMPIRIE
.
14
1.4.
A
KORRELATIONEN
SUCHEN
.
14
1.4.
B
EMPIRISCHE
GLEICHUNGEN
FINDEN
.
16
1.4.
C
WERT
VON
KORRELATION
UND
EMPIRIE
.
16
1.5
VERSTEHEN
/
THEORIE
.
18
1.5.
A
SELBST
NACHDENKEN
.
18
1.5.
B
RECHERCHIEREN
UND
LESEN
.
19
1.5.
C
HYPOTHESE
-
MODELL
.
19
1.5.
D
THEORIE
.
21
1.6
VORHERSAGEN
.
24
1.6
.A
EMPIRIE-BASIERTE
VORHERSAGEN
.
24
1.6
.B
THEORIE-BASIERTE
VORHERSAGEN
.
25
1.6
.C
HYBRIDE
VORHERSAGEN
.
26
1.7
BEWUSST
HERBEIFUEHREN
/
EXPERIMENT
.
26
1.8
GEDANKENEXPERIMENT
.
28
1.9
MITTEILEN
UND
ERZAEHLEN
.
30
1.9.
A
PUBLIKATION
.
31
1.9.
B
INTERNER
BERICHT
-
ABSCHLUSSARBEIT
.
31
1.9.
C
BRIEF
AN
DIE
CHEFIN
.
32
1.9.
D
ALLGEMEINVERSTAENDLICHE
DARSTELLUNG
.
32
1.9.
E
POSTER
.
33
1.9.
F
DISKURS
.
33
2
GROESSEN,
DIMENSIONEN
UND
EINHEITEN
37
2.1
PHYSIKALISCHE
GROESSEN
.
37
2.1.
A
DEFINITION
VON
PHYSIKALISCHEN
GROESSEN
.
38
2.1.
B
DIMENSION
UND
GROESSENART
.
39
2.1.
C
DAS
INTERNATIONALE
SYSTEM
DER
GROESSEN
.
40
2.1
.D
VEKTORGROESSEN
UND
SKALARE
.
42
2.2
EINHEITEN
.
42
2.2.
A
EINHEITEN
ANGEBEN
.
43
2.2.
B
DAS
INTERNATIONALE
SYSTEM
DER
EINHEITEN
-
SI
.
44
2.2
.C
UMRECHNEN
VON
EINHEITEN
.
48
VII
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3
RECHNEN
MIT
GROESSEN
.
51
2.4
DIMENSIONSANALYSE
.
53
2.4.
A
EINFACHE
DIMENSIONSANALYSE
UND
EINHEITENANALYSE
.
53
2.4.
B
DIMENSIONSANALYSE
FUER
FORTGESCHRITTENE
.
55
2.4.
C
DIMENSIONSANALYSE
FUER
EXPERTEN
.
57
3
MATHEMATIK
FUER
DIE
PHYSIK
61
3.1
ANWENDBARKEIT
DER
MATHEMATIK
.
61
3.1.
A
UNABHAENGIGKEIT
DER
MATHEMATIK
VON
DER
PHYSIKALISCHEN
ANWENDUNG
.
62
3.1.
B
UNTERSCHIED
MATHEMATIK
-
PHYSIK
.
62
3.1.
C
PHYSIK
MIT
MATHEMATIK
.
63
3.2
STATISTIK
.
64
3.2.
A
BASISKENNZAHLEN
.
64
3.2.
B
MITTELWERT
.
65
3.2.
C
VARIANZ
.
66
3.2.
D
STANDARDABWEICHUNG
.
67
3.2.
E
KOVARIANZ
.
67
3.2.
F
KORRELATION
.
68
3.2.
G
WEITERE
ANWENDUNGEN
DER
RESIDUENSUMME
.
69
3.2.
H
GAUSS-VERTEILUNG
.
70
3.3
FUNKTIONEN
.
72
3.3.
A
WARUM
FUNKTIONEN
IN
DER
PHYSIK
NUETZLICH
SIND
.
72
3.3.
B
STETIGKEIT
.
73
3.3.
C
GRENZWERTE
UND
ANDERE
BESONDERE
STELLEN
.
73
3.3.
D
ABLEITUNG
.
74
3.3.
E
INTEGRATION
.
77
3.3.
F
SPEZIELLE
FUNKTIONEN
.
80
3.3.
G
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
.
83
3.3.
H
MEHRDIMENSIONALE
FUNKTIONEN
.
85
3.3.
I
PARTIELLE
ABLEITUNG
.
86
3.3.
J
TOTALES
DIFFERENZIAL
.
87
3.4
LINEARE
ALGEBRA
.
89
3.4.
A
VEKTOREN
.
89
3.4.
B
SKALARPRODUKT
.
91
3.4.
C
MATRIZEN
.
93
3.4.
D
KREUZPRODUKT
.
94
3.4.
E
SPEZIELLE
VEKTOREN
.
95
3.4.
F
BRA-KET-SCHREIBWEISE
.
97
4
RECHNEN
OHNE
RECHNER
99
4.1
DARSTELLUNG
VON
ZAHLEN
.
100
4.2
GRUNDRECHENARTEN
.
101
4.2.
A
ADDITION
UND
SUBTRAKTION
VON
ZAHLEN
.
101
4.2.
B
MULTIPLIKATION
VON
ZAHLEN
.
102
4.2.
C
DIVISION
VON
ZAHLEN
.
103
4.2.
D
VORSICHT
MIT
DER
NULL
.
104
4.3
KOPFRECHNEN
FUER
FORTGESCHRITTENE
.
105
4.3.
A
WURZELN
VON
ZAHLEN
.
105
4.3.
B
WINKELFUNKTIONEN
.
105
4.3.
C
E-FUNKTION
UND
LOGARITHMUS
.
106
4.4
KOPFRECHNEN
FUER
SPEZIALISTEN
.
109
INHALTSVERZEICHNIS
IX
5
DIAGRAMME
UND
VISUALISIERUNG
VON
DATEN
113
5.1
GRUNDREGELN
DIAGRAMME
.
113
5.1.
A
ACHSENBESCHRIFTUNG
UND
SKALIERUNG
.
114
5.1.
B
ORIGINALDATEN
.
115
5.2
HAEUFIGKEITSVERTEILUNG
.
115
5.2.
A
EINFACHE
HAEUFIGKEITSVERTEILUNGEN
.
115
5.2.
B
HISTOGRAMM
.
116
5.3
X-Y
DIAGRAMME
.
118
5.3.
A
X-Y-DIAGRAMME
-
EIN
DATENSATZ
.
118
5.3.
B
X-Y-DIAGRAMME
-
MEHRERE
DATENSAETZE
.
119
5.3.
C
LOGARITHMISCHE
DARSTELLUNG
.
122
5.4
AUSGLEICHSKURVEN
.
123
5.4.
A
GRUNDGEDANKEN
ZU
AUSGLEICHSFUNKTIONEN
.
123
5.4.
B
POLYNOME
.
124
5.4.
C
ANDERE
EMPIRISCHE
FUNKTIONEN
.
125
5.4.
D
THEORIEBASIERTE
AUSGLEICHSFUNKTION
.
125
5.4.
E
EMPIRISCHE
FUNKTIONEN
SUCHEN
.
128
5.5
WIE
LIEST
MAN
DIAGRAMME
.
129
6
SYMMETRIEN
133
6.1
SYMMETRIEN
.
133
6.1.
A
MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG
VON
SYMMETRIEN
.
135
6.1.
B
PHYSIKALISCHE
SYMMETRIEN
.
139
6.1.
C
NUTZEN
VON
SYMMETRIEN
.
140
6.2
SKALIERUNGEN
.
142
6.2.
A
SKALIERUNGSFAKTOR
UND
SKALIERUNGSEXPONENT
.
143
6.2.
B
GEOMETRISCHE
SKALIERUNGEN
.
144
6.2.
C
ALLGEMEINE
SKALIERUNGEN
.
146
6.3
BEZUGSSYSTEME
.
148
7
MODELLBILDUNG
151
7.1
IN
VIER
SCHRITTEN
ZUR
LOESUNG
.
152
7.1.
A
VARIABLEN
UND
GRAFISCHES
MODELL
.
152
7.1.
B
MATHEMATISCHES
MODELL:
DIE
FORMEL
.
154
7.1.
C
ANNAHMEN
TREFFEN,
WERTE
SCHAETZEN
.
154
7.1.
D
AUSRECHNEN
.
155
7.2
GRUNDLEGENDES
UND
TIPPS
ZUR
MODELLBILDUNG
.
156
7.2.
A
REDUKTION
DER
KOMPLEXITAET
.
156
7.2.
B
RUECKFUEHREN
AUF
BEKANNTES
.
157
7.3
PROGNOSE
ODER
SZENARIO?
.
161
8
MESSUNGEN
UND
AUSWERTUNG
163
8.1
GRUNDLAGEN
EINER
MESSUNG
.
163
8.1.
A
AUFGABE
EINER
MESSUNG
.
164
8.1.
B
EINZELMESSUNG
.
166
8.1.
C
MESSSTRATEGIE
.
166
8.1.
D
DOKUMENTATION
.
167
8.1.
E
MESSUNSICHERHEITEN
.
168
8.1
.F
KALIBRIEREN,
EICHEN,
KORREKTION
UND
JUSTIERUNG
.
169
8.2
WIEDERHOLUNGSMESSUNGEN
.
171
8.2.
A
VERTEILUNG
DER
MESSWERTE
-
HISTOGRAMM
.
172
8.2.
B
AUSWAHL
DER
MESSWERTE
.
172
8.2.
C
SCHNELLANALYSE
.
173
8.2.
D
MITTELWERT
UND
STANDARDABWEICHUNG
.
174
X
INHALTSVERZEICHNIS
8.2.
E
TYP-A
UNSICHERHEIT
DES
BESTWERTES
.
175
8.2.
F
ADDITION
DER
UNSICHERHEITEN
.
175
8.2
.G
DARSTELLUNG
EINES
MESSERGEBNISSES
.
176
8.3
KOMBINIERTE
UNSICHERHEITEN
.
178
8.3.
A
AUFSTELLEN
EINES
MATHEMATISCHEN
MODELLS
.
178
8.3.
B
BESTWERT
BEI
EINER
INDIREKTEN
MESSUNG
.
179
8.3.
C
KOMBINATION
VON
UNSICHERHEITEN
(FORTPFLANZUNG)
.
180
8.3
.D
VEREINFACHUNGEN
.
182
8.4
ZUSAMMENFASSUNG
ZUM
AUSWERTEN
VON
MESSUNGEN
.
185
8.5
OPTIMIERUNG
VON
EXPERIMENTEN
.
187
8.6
ANDERE
UNSICHERHEITEN
.
188
9
ERHALTUNGSGROESSEN
UND
BILANZEN
191
9.1
SYSTEM
.
191
9.2
MENGENARTIGE
GROESSEN
.
194
9.2.
A
MENGENARTIGE
GROESSEN
FINDEN
.
194
9.2.
B
ERHALTUNGSGROESSEN
.
195
9.2.
C
DICHTE
EINER
MENGENARTIGEN
GROESSE
G
.
196
9.2.
D
ERHALTUNGSGROESSEN
AUS
DEM
NICHTS?
.
197
9.3
STROEME
UND
ZUSTANDSAENDERUNG
.
198
9.3.
A
DAS
STROMKONZEPT
.
198
9.3.
B
STROM
VON
ERHALTUNGSGROESSEN
.
199
9.3.
C
UMDREHEN
DER
BILANZRICHTUNG
.
200
9.3.
D
MEHRERE
AUSTAUSCHKANAELE
ZWISCHEN
ZWEI
SYSTEMEN
.
202
9.3.
E
BILANZGLEICHUNG
EINES
SYSTEMS
.
203
9.3.
F
ZWISCHENSTAND
BILANZGLEICHUNG
UND
DEREN
EINSATZGEBIET
.
204
9.3.
G
WELCHE
MECHANISMEN
VON
STROEMEN
GIBT
ES?
STROMARTEN
.
208
9.3.
H
BESCHREIBUNG
VON
STROMWEGEN
.
209
9.3.I
STROMDICHTEN
.
210
9.4
MENGENARTIGE
STROEME
UND
ENERGIE
.
211
9.4.
A
ENERGIEFORM
.
211
9.4.
B
INTENSIVE
GROESSE
FINDEN
.
212
9.4.
C
RESERVOIR
.
213
9.4.
D
STROMRICHTUNG
EINER
FREIEN
STROEMUNG
.
214
9.5
STECKBRIEFE
MENGENARTIGER
GROESSEN
.
214
10
SPEZIELLE
MENGENARTIGE
GROESSEN
UND
STROEME
217
10.1
MASSE
.
217
10.2
VOLUMEN
.
218
10.3
ELEKTRISCHE
LADUNG
.
220
10.4
IMPULS
.
221
10.4.
A
WAS
IST
IMPULS?
.
221
10.4.
B
IMPULSERHALTUNG
.
222
10.4.
C
EINFACHE
ANWENDUNGEN
DER
IMPULSERHALTUNG
.
224
10.4.
D
MATHEMATISCHE
NOTATION
DES
IMPULSSTROMS
.
227
10.5
DREHIMPULS
.
228
10.5.
A
WAS
IST
DREHIMPULS
.
228
10.5.
B
DREHIMPULSSTROEME
UND
DREHIMPULSAENDERUNG
.
230
10.6
STOFFMENGE
UND
TEILCHENZAHL
.
232
10.7
ENTROPIE
.
234
10.7.
A
WAS
IST
ENTROPIE?
.
235
10.7.
B
ENTROPIE
ERZEUGEN
.
235
10.7.
C
ENTROPIE
UND
ZEIT
.
235
10.7.
D
ENTROPIE
UND
WAHRSCHEINLICHKEIT
.
236
INHALTSVERZEICHNIS
XI
10.7.
E
PROZESSE
MIT
ENTROPIEERZEUGUNG
.
237
10.7.
F
ENTROPIEBILANZ
.
239
10.8
ENERGIE
.
239
10.9
UEBERSICHT
PHYSIKALISCHE
ERHALTUNGSGROESSEN
.
240
11
ENERGIE
243
11.1
ENERGIE
VOKABELN
.
243
LL.L.
A
ENERGIE
EINES
SYSTEMS
.
244
LL.L.
B
ENERGIE
UND
ARBEIT
.
244
LL.L.
C
ENERGIEDICHTE
.
246
LL.L.
D
ENERGIESTROMSTAERKE
.
247
LL.L.
E
ENERGIESTROMDICHTE
.
248
LL.L.
F
ENERGIESPEICHER
.
249
LL.L.
G
ENERGIETRAEGER
.
250
LL.L.
H
ENERGIEQUELLEN
.
250
11.2
ENERGIEVERSORGUNG
DER
ERDE
.
251
11.2.
A
SONNENENERGIE
.
251
11.2.
B
ENERGIE
AUS
DEM
ERDINNERN
.
252
11.2.
C
ROTATIONSENERGIE
ERDE
.
252
11.3
ENERGIEAUSTAUSCH
ZWISCHEN
2
SYSTEMEN
.
253
11.3.
A
ENERGIEFORMEN
.
253
11.3.
B
UEBERTRAGUNG
DURCH
IDEALE
LEITUNGEN
.
253
11.3.
C
ENERGETISCHES
GLEICHGEWICHT
.
254
11.3.
D
ERREICHEN
DES
GLEICHGEWICHTS
-
DER
WEG
DAHIN
.
258
11.3.
E
ENERGIEVERBRAUCH
.
261
11.3.
F
UMSETZER,
MASCHINEN,
LEBEWESEN
.
262
11.3.
G
QUALITAETSMASS
FUER
ENERGIEUMSETZER
.
264
11.3.
H
ENERGETISCHE
ANALYSE
VON
ANLAGEN
.
267
11.4
GIBBSSCHE
FUNDAMENTALFORM
.
268
12
BESSERWISSEN
271
12.
1
KINEMATIK
.
271
12.1.
A
BESCHREIBUNG
VON
PUNKTEN
IM
RAUM
.
272
12.1.
B
BEWEGUNG
VON
PUNKTEN
IM
RAUM
.
272
12.1.
C
GERADLINIGE
BEWEGUNG
.
274
12.1.
D
KREISBEWEGUNG
.
275
12.1.
E
HARMONISCHE
SCHWINGUNG
.
278
12.1.
F
KINEMATIK
AUF
EINEN
BLICK
.
279
12.2
WIE
MAN
MIT
IMPULS
DIE
WELT
BESCHREIBT
.
280
12.2.
A
WAS
IST
BEREITS
UEBER
IMPULS
BEKANNT?
.
280
12.2
.B
WAS
GESCHIEHT,
WENN
EINEM
SYSTEM
IMPULS
UEBERTRAGEN
WIRD?
.
281
12.2.
C
MUSS
ICH
WARTEN,
BIS
MICH
JEMAND
ANSCHIEBT?
IMPULSTRENNUNG
.
285
12.2.
D
IMPULSPUMPE
.
286
12.2.
E
WO
KOMMT
DER
IMPULS
HER
UND
WO
GEHT
ER
HIN?
.
287
12.2.
F
IMPULSUEBERTRAG
DURCH
FELDER
/
GRAVITATION
.
288
12.2.
G
FREIER
FALL
UND
SCHWERELOSIGKEIT
.
291
12.2.
H
IMPULSUEBERTRAG
DURCH
DIREKTEN
KONTAKT
.
292
12.2.
I
IMPULSLEITUNG
(KONDUKTIVER
IMPULSUEBERTRAG)
.
295
12.2.
J
IMPULSTRANSPORT
DURCH
KONVEKTION
.
297
12.2.
K
ZIEHEN
EINER
KISTE
.
297
12.
2.1
WIE
MISST
MAN
EINE
IMPULSSTROMSTAERKE?
.
298
12.3
ENERGIEERHALTUNGSSATZ
IN
DER
PUNKTMECHANIK
.
300
12.3.
A
ENERGIEBILANZ
ZWISCHEN
ZUSTAENDEN
.
300
12.3.
B
ENERGIEBILANZ
EINES
ENERGETISCH
ISOLIERTEN
SYSTEMS
.
301
XII
INHALTSVERZEICHNIS
12.3.
C
ENERGIEBILANZ
EINES
ENERGETISCH
OFFENEN
SYSTEMS
.
303
12.4
WARUM
FLIEGT
EIN
FLUGZEUG?
.
304
12.4.
A
BEOBACHTUNG:
EIN
FLUGZEUG
FLIEGT
.
304
12.4.
B
RECHERCHE:
WARUM
FLIEGT
EIN
FLUGZEUG?
.
304
12.4.
C
NACHHAKEN:
STIMMT
DAS?
.
305
12.4.
D
ANDERE
ERKLAERUNG,
VERBESSERUNG
DER
THEORIE
.
305
12.4.
E
WARUM
SIND
FLUGZEUGFLUEGEL
GEWOELBT?
.
306
12.4.
F
FAZIT
FLUGZEUGBETRACHTUNG
.
307
12.5
GEDANKEN
ZU
EINHEITEN
UND
DIMENSIONEN
.
308
12.5.
A
SIND
GROESSEN
MIT
EIGENEN
EINHEITEN
WICHTIGER
ALS
ANDERE?
.
308
12.5.
B
IST
EIN
MOL
EINE
GEWISSE
ANZAHL
AN
TEILCHEN?
.
309
A
TABELLEN
B
LITERATUR
311
315 |
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
LISTE
DER
DEFINITIONEN,
WISSEN
UND
REZEPTE
XIII
WIE
VERWENDET
MAN
DIESES
BUCH?
1
MOTIVATION
UND
UEBERBLICK
5
1
WISSENSCHAFTLICHE
ARBEITSWEISEN
9
1.1
GEMEINSAMER
AUSGANGSPUNKT
.
9
1.2
BEOBACHTEN
.
11
1.3
GENAUER
BEOBACHTEN
.
12
1.4
BESCHREIBEN
/
EMPIRIE
.
14
1.4.
A
KORRELATIONEN
SUCHEN
.
14
1.4.
B
EMPIRISCHE
GLEICHUNGEN
FINDEN
.
16
1.4.
C
WERT
VON
KORRELATION
UND
EMPIRIE
.
16
1.5
VERSTEHEN
/
THEORIE
.
18
1.5.
A
SELBST
NACHDENKEN
.
18
1.5.
B
RECHERCHIEREN
UND
LESEN
.
19
1.5.
C
HYPOTHESE
-
MODELL
.
19
1.5.
D
THEORIE
.
21
1.6
VORHERSAGEN
.
24
1.6
.A
EMPIRIE-BASIERTE
VORHERSAGEN
.
24
1.6
.B
THEORIE-BASIERTE
VORHERSAGEN
.
25
1.6
.C
HYBRIDE
VORHERSAGEN
.
26
1.7
BEWUSST
HERBEIFUEHREN
/
EXPERIMENT
.
26
1.8
GEDANKENEXPERIMENT
.
28
1.9
MITTEILEN
UND
ERZAEHLEN
.
30
1.9.
A
PUBLIKATION
.
31
1.9.
B
INTERNER
BERICHT
-
ABSCHLUSSARBEIT
.
31
1.9.
C
BRIEF
AN
DIE
CHEFIN
.
32
1.9.
D
ALLGEMEINVERSTAENDLICHE
DARSTELLUNG
.
32
1.9.
E
POSTER
.
33
1.9.
F
DISKURS
.
33
2
GROESSEN,
DIMENSIONEN
UND
EINHEITEN
37
2.1
PHYSIKALISCHE
GROESSEN
.
37
2.1.
A
DEFINITION
VON
PHYSIKALISCHEN
GROESSEN
.
38
2.1.
B
DIMENSION
UND
GROESSENART
.
39
2.1.
C
DAS
INTERNATIONALE
SYSTEM
DER
GROESSEN
.
40
2.1
.D
VEKTORGROESSEN
UND
SKALARE
.
42
2.2
EINHEITEN
.
42
2.2.
A
EINHEITEN
ANGEBEN
.
43
2.2.
B
DAS
INTERNATIONALE
SYSTEM
DER
EINHEITEN
-
SI
.
44
2.2
.C
UMRECHNEN
VON
EINHEITEN
.
48
VII
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3
RECHNEN
MIT
GROESSEN
.
51
2.4
DIMENSIONSANALYSE
.
53
2.4.
A
EINFACHE
DIMENSIONSANALYSE
UND
EINHEITENANALYSE
.
53
2.4.
B
DIMENSIONSANALYSE
FUER
FORTGESCHRITTENE
.
55
2.4.
C
DIMENSIONSANALYSE
FUER
EXPERTEN
.
57
3
MATHEMATIK
FUER
DIE
PHYSIK
61
3.1
ANWENDBARKEIT
DER
MATHEMATIK
.
61
3.1.
A
UNABHAENGIGKEIT
DER
MATHEMATIK
VON
DER
PHYSIKALISCHEN
ANWENDUNG
.
62
3.1.
B
UNTERSCHIED
MATHEMATIK
-
PHYSIK
.
62
3.1.
C
PHYSIK
MIT
MATHEMATIK
.
63
3.2
STATISTIK
.
64
3.2.
A
BASISKENNZAHLEN
.
64
3.2.
B
MITTELWERT
.
65
3.2.
C
VARIANZ
.
66
3.2.
D
STANDARDABWEICHUNG
.
67
3.2.
E
KOVARIANZ
.
67
3.2.
F
KORRELATION
.
68
3.2.
G
WEITERE
ANWENDUNGEN
DER
RESIDUENSUMME
.
69
3.2.
H
GAUSS-VERTEILUNG
.
70
3.3
FUNKTIONEN
.
72
3.3.
A
WARUM
FUNKTIONEN
IN
DER
PHYSIK
NUETZLICH
SIND
.
72
3.3.
B
STETIGKEIT
.
73
3.3.
C
GRENZWERTE
UND
ANDERE
BESONDERE
STELLEN
.
73
3.3.
D
ABLEITUNG
.
74
3.3.
E
INTEGRATION
.
77
3.3.
F
SPEZIELLE
FUNKTIONEN
.
80
3.3.
G
DIFFERENZIALGLEICHUNGEN
.
83
3.3.
H
MEHRDIMENSIONALE
FUNKTIONEN
.
85
3.3.
I
PARTIELLE
ABLEITUNG
.
86
3.3.
J
TOTALES
DIFFERENZIAL
.
87
3.4
LINEARE
ALGEBRA
.
89
3.4.
A
VEKTOREN
.
89
3.4.
B
SKALARPRODUKT
.
91
3.4.
C
MATRIZEN
.
93
3.4.
D
KREUZPRODUKT
.
94
3.4.
E
SPEZIELLE
VEKTOREN
.
95
3.4.
F
BRA-KET-SCHREIBWEISE
.
97
4
RECHNEN
OHNE
RECHNER
99
4.1
DARSTELLUNG
VON
ZAHLEN
.
100
4.2
GRUNDRECHENARTEN
.
101
4.2.
A
ADDITION
UND
SUBTRAKTION
VON
ZAHLEN
.
101
4.2.
B
MULTIPLIKATION
VON
ZAHLEN
.
102
4.2.
C
DIVISION
VON
ZAHLEN
.
103
4.2.
D
VORSICHT
MIT
DER
NULL
.
104
4.3
KOPFRECHNEN
FUER
FORTGESCHRITTENE
.
105
4.3.
A
WURZELN
VON
ZAHLEN
.
105
4.3.
B
WINKELFUNKTIONEN
.
105
4.3.
C
E-FUNKTION
UND
LOGARITHMUS
.
106
4.4
KOPFRECHNEN
FUER
SPEZIALISTEN
.
109
INHALTSVERZEICHNIS
IX
5
DIAGRAMME
UND
VISUALISIERUNG
VON
DATEN
113
5.1
GRUNDREGELN
DIAGRAMME
.
113
5.1.
A
ACHSENBESCHRIFTUNG
UND
SKALIERUNG
.
114
5.1.
B
ORIGINALDATEN
.
115
5.2
HAEUFIGKEITSVERTEILUNG
.
115
5.2.
A
EINFACHE
HAEUFIGKEITSVERTEILUNGEN
.
115
5.2.
B
HISTOGRAMM
.
116
5.3
X-Y
DIAGRAMME
.
118
5.3.
A
X-Y-DIAGRAMME
-
EIN
DATENSATZ
.
118
5.3.
B
X-Y-DIAGRAMME
-
MEHRERE
DATENSAETZE
.
119
5.3.
C
LOGARITHMISCHE
DARSTELLUNG
.
122
5.4
AUSGLEICHSKURVEN
.
123
5.4.
A
GRUNDGEDANKEN
ZU
AUSGLEICHSFUNKTIONEN
.
123
5.4.
B
POLYNOME
.
124
5.4.
C
ANDERE
EMPIRISCHE
FUNKTIONEN
.
125
5.4.
D
THEORIEBASIERTE
AUSGLEICHSFUNKTION
.
125
5.4.
E
EMPIRISCHE
FUNKTIONEN
SUCHEN
.
128
5.5
WIE
LIEST
MAN
DIAGRAMME
.
129
6
SYMMETRIEN
133
6.1
SYMMETRIEN
.
133
6.1.
A
MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG
VON
SYMMETRIEN
.
135
6.1.
B
PHYSIKALISCHE
SYMMETRIEN
.
139
6.1.
C
NUTZEN
VON
SYMMETRIEN
.
140
6.2
SKALIERUNGEN
.
142
6.2.
A
SKALIERUNGSFAKTOR
UND
SKALIERUNGSEXPONENT
.
143
6.2.
B
GEOMETRISCHE
SKALIERUNGEN
.
144
6.2.
C
ALLGEMEINE
SKALIERUNGEN
.
146
6.3
BEZUGSSYSTEME
.
148
7
MODELLBILDUNG
151
7.1
IN
VIER
SCHRITTEN
ZUR
LOESUNG
.
152
7.1.
A
VARIABLEN
UND
GRAFISCHES
MODELL
.
152
7.1.
B
MATHEMATISCHES
MODELL:
DIE
FORMEL
.
154
7.1.
C
ANNAHMEN
TREFFEN,
WERTE
SCHAETZEN
.
154
7.1.
D
AUSRECHNEN
.
155
7.2
GRUNDLEGENDES
UND
TIPPS
ZUR
MODELLBILDUNG
.
156
7.2.
A
REDUKTION
DER
KOMPLEXITAET
.
156
7.2.
B
RUECKFUEHREN
AUF
BEKANNTES
.
157
7.3
PROGNOSE
ODER
SZENARIO?
.
161
8
MESSUNGEN
UND
AUSWERTUNG
163
8.1
GRUNDLAGEN
EINER
MESSUNG
.
163
8.1.
A
AUFGABE
EINER
MESSUNG
.
164
8.1.
B
EINZELMESSUNG
.
166
8.1.
C
MESSSTRATEGIE
.
166
8.1.
D
DOKUMENTATION
.
167
8.1.
E
MESSUNSICHERHEITEN
.
168
8.1
.F
KALIBRIEREN,
EICHEN,
KORREKTION
UND
JUSTIERUNG
.
169
8.2
WIEDERHOLUNGSMESSUNGEN
.
171
8.2.
A
VERTEILUNG
DER
MESSWERTE
-
HISTOGRAMM
.
172
8.2.
B
AUSWAHL
DER
MESSWERTE
.
172
8.2.
C
SCHNELLANALYSE
.
173
8.2.
D
MITTELWERT
UND
STANDARDABWEICHUNG
.
174
X
INHALTSVERZEICHNIS
8.2.
E
TYP-A
UNSICHERHEIT
DES
BESTWERTES
.
175
8.2.
F
ADDITION
DER
UNSICHERHEITEN
.
175
8.2
.G
DARSTELLUNG
EINES
MESSERGEBNISSES
.
176
8.3
KOMBINIERTE
UNSICHERHEITEN
.
178
8.3.
A
AUFSTELLEN
EINES
MATHEMATISCHEN
MODELLS
.
178
8.3.
B
BESTWERT
BEI
EINER
INDIREKTEN
MESSUNG
.
179
8.3.
C
KOMBINATION
VON
UNSICHERHEITEN
(FORTPFLANZUNG)
.
180
8.3
.D
VEREINFACHUNGEN
.
182
8.4
ZUSAMMENFASSUNG
ZUM
AUSWERTEN
VON
MESSUNGEN
.
185
8.5
OPTIMIERUNG
VON
EXPERIMENTEN
.
187
8.6
ANDERE
UNSICHERHEITEN
.
188
9
ERHALTUNGSGROESSEN
UND
BILANZEN
191
9.1
SYSTEM
.
191
9.2
MENGENARTIGE
GROESSEN
.
194
9.2.
A
MENGENARTIGE
GROESSEN
FINDEN
.
194
9.2.
B
ERHALTUNGSGROESSEN
.
195
9.2.
C
DICHTE
EINER
MENGENARTIGEN
GROESSE
G
.
196
9.2.
D
ERHALTUNGSGROESSEN
AUS
DEM
NICHTS?
.
197
9.3
STROEME
UND
ZUSTANDSAENDERUNG
.
198
9.3.
A
DAS
STROMKONZEPT
.
198
9.3.
B
STROM
VON
ERHALTUNGSGROESSEN
.
199
9.3.
C
UMDREHEN
DER
BILANZRICHTUNG
.
200
9.3.
D
MEHRERE
AUSTAUSCHKANAELE
ZWISCHEN
ZWEI
SYSTEMEN
.
202
9.3.
E
BILANZGLEICHUNG
EINES
SYSTEMS
.
203
9.3.
F
ZWISCHENSTAND
BILANZGLEICHUNG
UND
DEREN
EINSATZGEBIET
.
204
9.3.
G
WELCHE
MECHANISMEN
VON
STROEMEN
GIBT
ES?
STROMARTEN
.
208
9.3.
H
BESCHREIBUNG
VON
STROMWEGEN
.
209
9.3.I
STROMDICHTEN
.
210
9.4
MENGENARTIGE
STROEME
UND
ENERGIE
.
211
9.4.
A
ENERGIEFORM
.
211
9.4.
B
INTENSIVE
GROESSE
FINDEN
.
212
9.4.
C
RESERVOIR
.
213
9.4.
D
STROMRICHTUNG
EINER
FREIEN
STROEMUNG
.
214
9.5
STECKBRIEFE
MENGENARTIGER
GROESSEN
.
214
10
SPEZIELLE
MENGENARTIGE
GROESSEN
UND
STROEME
217
10.1
MASSE
.
217
10.2
VOLUMEN
.
218
10.3
ELEKTRISCHE
LADUNG
.
220
10.4
IMPULS
.
221
10.4.
A
WAS
IST
IMPULS?
.
221
10.4.
B
IMPULSERHALTUNG
.
222
10.4.
C
EINFACHE
ANWENDUNGEN
DER
IMPULSERHALTUNG
.
224
10.4.
D
MATHEMATISCHE
NOTATION
DES
IMPULSSTROMS
.
227
10.5
DREHIMPULS
.
228
10.5.
A
WAS
IST
DREHIMPULS
.
228
10.5.
B
DREHIMPULSSTROEME
UND
DREHIMPULSAENDERUNG
.
230
10.6
STOFFMENGE
UND
TEILCHENZAHL
.
232
10.7
ENTROPIE
.
234
10.7.
A
WAS
IST
ENTROPIE?
.
235
10.7.
B
ENTROPIE
ERZEUGEN
.
235
10.7.
C
ENTROPIE
UND
ZEIT
.
235
10.7.
D
ENTROPIE
UND
WAHRSCHEINLICHKEIT
.
236
INHALTSVERZEICHNIS
XI
10.7.
E
PROZESSE
MIT
ENTROPIEERZEUGUNG
.
237
10.7.
F
ENTROPIEBILANZ
.
239
10.8
ENERGIE
.
239
10.9
UEBERSICHT
PHYSIKALISCHE
ERHALTUNGSGROESSEN
.
240
11
ENERGIE
243
11.1
ENERGIE
VOKABELN
.
243
LL.L.
A
ENERGIE
EINES
SYSTEMS
.
244
LL.L.
B
ENERGIE
UND
ARBEIT
.
244
LL.L.
C
ENERGIEDICHTE
.
246
LL.L.
D
ENERGIESTROMSTAERKE
.
247
LL.L.
E
ENERGIESTROMDICHTE
.
248
LL.L.
F
ENERGIESPEICHER
.
249
LL.L.
G
ENERGIETRAEGER
.
250
LL.L.
H
ENERGIEQUELLEN
.
250
11.2
ENERGIEVERSORGUNG
DER
ERDE
.
251
11.2.
A
SONNENENERGIE
.
251
11.2.
B
ENERGIE
AUS
DEM
ERDINNERN
.
252
11.2.
C
ROTATIONSENERGIE
ERDE
.
252
11.3
ENERGIEAUSTAUSCH
ZWISCHEN
2
SYSTEMEN
.
253
11.3.
A
ENERGIEFORMEN
.
253
11.3.
B
UEBERTRAGUNG
DURCH
IDEALE
LEITUNGEN
.
253
11.3.
C
ENERGETISCHES
GLEICHGEWICHT
.
254
11.3.
D
ERREICHEN
DES
GLEICHGEWICHTS
-
DER
WEG
DAHIN
.
258
11.3.
E
ENERGIEVERBRAUCH
.
261
11.3.
F
UMSETZER,
MASCHINEN,
LEBEWESEN
.
262
11.3.
G
QUALITAETSMASS
FUER
ENERGIEUMSETZER
.
264
11.3.
H
ENERGETISCHE
ANALYSE
VON
ANLAGEN
.
267
11.4
GIBBSSCHE
FUNDAMENTALFORM
.
268
12
BESSERWISSEN
271
12.
1
KINEMATIK
.
271
12.1.
A
BESCHREIBUNG
VON
PUNKTEN
IM
RAUM
.
272
12.1.
B
BEWEGUNG
VON
PUNKTEN
IM
RAUM
.
272
12.1.
C
GERADLINIGE
BEWEGUNG
.
274
12.1.
D
KREISBEWEGUNG
.
275
12.1.
E
HARMONISCHE
SCHWINGUNG
.
278
12.1.
F
KINEMATIK
AUF
EINEN
BLICK
.
279
12.2
WIE
MAN
MIT
IMPULS
DIE
WELT
BESCHREIBT
.
280
12.2.
A
WAS
IST
BEREITS
UEBER
IMPULS
BEKANNT?
.
280
12.2
.B
WAS
GESCHIEHT,
WENN
EINEM
SYSTEM
IMPULS
UEBERTRAGEN
WIRD?
.
281
12.2.
C
MUSS
ICH
WARTEN,
BIS
MICH
JEMAND
ANSCHIEBT?
IMPULSTRENNUNG
.
285
12.2.
D
IMPULSPUMPE
.
286
12.2.
E
WO
KOMMT
DER
IMPULS
HER
UND
WO
GEHT
ER
HIN?
.
287
12.2.
F
IMPULSUEBERTRAG
DURCH
FELDER
/
GRAVITATION
.
288
12.2.
G
FREIER
FALL
UND
SCHWERELOSIGKEIT
.
291
12.2.
H
IMPULSUEBERTRAG
DURCH
DIREKTEN
KONTAKT
.
292
12.2.
I
IMPULSLEITUNG
(KONDUKTIVER
IMPULSUEBERTRAG)
.
295
12.2.
J
IMPULSTRANSPORT
DURCH
KONVEKTION
.
297
12.2.
K
ZIEHEN
EINER
KISTE
.
297
12.
2.1
WIE
MISST
MAN
EINE
IMPULSSTROMSTAERKE?
.
298
12.3
ENERGIEERHALTUNGSSATZ
IN
DER
PUNKTMECHANIK
.
300
12.3.
A
ENERGIEBILANZ
ZWISCHEN
ZUSTAENDEN
.
300
12.3.
B
ENERGIEBILANZ
EINES
ENERGETISCH
ISOLIERTEN
SYSTEMS
.
301
XII
INHALTSVERZEICHNIS
12.3.
C
ENERGIEBILANZ
EINES
ENERGETISCH
OFFENEN
SYSTEMS
.
303
12.4
WARUM
FLIEGT
EIN
FLUGZEUG?
.
304
12.4.
A
BEOBACHTUNG:
EIN
FLUGZEUG
FLIEGT
.
304
12.4.
B
RECHERCHE:
WARUM
FLIEGT
EIN
FLUGZEUG?
.
304
12.4.
C
NACHHAKEN:
STIMMT
DAS?
.
305
12.4.
D
ANDERE
ERKLAERUNG,
VERBESSERUNG
DER
THEORIE
.
305
12.4.
E
WARUM
SIND
FLUGZEUGFLUEGEL
GEWOELBT?
.
306
12.4.
F
FAZIT
FLUGZEUGBETRACHTUNG
.
307
12.5
GEDANKEN
ZU
EINHEITEN
UND
DIMENSIONEN
.
308
12.5.
A
SIND
GROESSEN
MIT
EIGENEN
EINHEITEN
WICHTIGER
ALS
ANDERE?
.
308
12.5.
B
IST
EIN
MOL
EINE
GEWISSE
ANZAHL
AN
TEILCHEN?
.
309
A
TABELLEN
B
LITERATUR
311
315 |
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