Physik

Schallgeschwindigkeit?

343m/s 1235km/h

Lichtgeschwindigkeit?

300.000 km/s

Fläche Kreis

Umfang Kreis

Fläche Trapez

Beschleunigung

zurückgelegte Strecke bei bekannter Geschwindigkeit (bei gleichmäßiger Beschleunigung)

zurückgelegte Strecke bei bekannter Beschleunigug

Umfangsgeschwindigkeit

Umfang und dafür benötigte Zeit

Winkelgeschwindigkeit

Kraft

Federkraft

Zentrifugal/ Zentripitalkraft

elastischer Impuls?

unelastischer Stoß

Drehmoment

Arten von Gleichgewicht

mechanische Arbeit

potenzielle Energie

Kinetische Energie

schwingungsdauer Pendel

Hydrostatischer Druck

Dichte x Höhe x Ortsfaktor (9,81)

Veränderung von Druck oder Volumen bei konst. Temp

Kontinuitätsgleichung (verhalten von Strömungsgeschwindigkeit und querschnittsfläche)

Wie viel Druck pro Meter Wassersaule?

0,1 bar pro Meter

Wie verhält sich die Längenänderung eines Materials bei Erwärmung, und welche Besonderheiten gibt es?

Bei linearer Wärmeausdehnung ist die Längenänderung proportional zur Temperaturänderung:
Verdoppelt sich die Temperaturänderung, verdoppelt sich auch die Längenänderung.
Besonderheiten:

• Gilt nur, wenn der Ausdehnungskoeffizient konstant bleibt

• Nur näherungsweise linear im normalen Temperaturbereich

• Wasser ist ein Sonderfall (0–4 °C → nicht linear, sogar negative Ausdehnung)

• Gase folgen nicht der linearen Ausdehnung, sondern dem idealen Gasgesetz

Wie verhalten sich Dichte und Volumen von Wasser im Temperaturbereich von -30°C bis +20°C?

Unter 0°C liegt Wasser als Eis vor. Je kälter das Eis wird, desto geringer wird seine Dichte, weil das Kristallgitter mehr Volumen einnimmt. Beim Übergang zu flüssigem Wasser steigt die Dichte stark an und erreicht ihr Maximum bei 4°C. Oberhalb von 4°C nimmt die Dichte wieder ab, da sich flüssiges Wasser beim Erwärmen ausdehnt.

Wie verhalten sich Gase bei Erwärmung in Bezug auf Volumen und Dichte?

Gase dehnen sich bei Erwärmung stark aus, weil sich die Teilchen schneller bewegen und mehr Platz benötigen. Dadurch steigt das Volumen und die Dichte nimmt ab. Die Ausdehnung ist nicht linear wie bei Festkörpern, sondern folgt dem idealen Gasgesetz:

V_¹ /T₁ = V₂ /T₂

spezifische Wärmekapazität?

Wie ermittelt man die Mischtemperatur zweier Wassermengen mit unterschiedlichen Temperaturen?

Die Mischtemperatur erhält man, indem man die Wärmemengen beider Stoffmengen gleichsetzt. Die Formel lautet:

Tmisch = (m1 · T1 + m2 · T2) / (m1 + m2)

Dabei stehen m1 und m2 für die Massen und T1 und T2 für die jeweiligen Temperaturen der beiden Wassermengen.

Abhängigkeit von Druck und Temperatur? Ideale Gase

Erhöht sich die Temperatur eines eingeschlossenen Gases, steigt sein Druck proportional an.

p₁ / T₁ = p₂ / T₂

Ändern sich Druck, Temperatur und Volumen gleichzeitig (zB Autoreifen), gilt die Zustandsgleichung für das ideale Gas:

Umrechnung von Längen

Umrechnen von Flächen

umrechnen von Volumen

umrechnung von Druck

Was für Linsen hat eine Lupe?

Sammellinse mit kleiner Brennweite also dicken Wölbung

Was für Linsen hat ein Mikroskop im Okular und Objektiv?

Okular = Sammellinse, Objektiv = strak gewölbte Sammellinse

Was ist die allgemeine Formel für Spannung, Stromstärke, Wiederstand?

Was gibt die elektrische Ladung in einem Stromkreis an?

Sie gibt an, wie viel elektrische Menge bzw. wie viele Elektronen bewegt oder gespeichert werden.

Was passiert bei einer Reihenschaltung?

-Stromstärke bleibt immer gleich

-Widerstände addieren sich Rges=R1+R2+…

I => U1/U2= R1/R2

Was passiert bei einer Parallelschaltung?

-Spannung bleibt gleich

-Gesamtwiderstand sinkt

Rges = (R1* R2)/(R1+R2) bei zwei parallelgeschalteten Wid

1/Rges = 1/R1 + 1/R2 + …

Elektrische Leistung?

P = U * I

Transformator Spannungsformel?

Warum entstehen Verluste beim Stromtransport?

Weil Leitungen einen elektrischen Widerstand haben und dadurch Wärmeverluste nach P = I^2 · R entstehen.

Elektrische Arbeit (W) Elektrische Arbeit ist die Energie, die ein elektrischer Strom in einem Bauteil oder Gerät umwandelt (z. B. in Wärme, Licht oder Bewegung).

Formel:

W=U⋅I⋅t

Bedeutung der Größen:

• U = Spannung (Volt, V)

• I = Stromstärke (Ampere, A)

• t = Zeit (Sekunden, s)

• W = Arbeit/Energie (Joule, J bzw. Wattsekunde, Ws)

Wichtige Beziehung:
1 V · 1 A · 1 s = 1 Ws = 1 J

Merksatz:
Elektrische Arbeit ist proportional zu Spannung, Strom und Zeit.

Elektrische Feldstärke E Maß dafür, wie stark ein elektrisches Feld auf eine elektrische Ladung wirkt.

Die Feldstärke ist die Kraft pro Ladung.

Alternative Darstellung:

E=Ud

Zwischen zwei Platten ist die Feldstärke gleich Spannung geteilt durch Plattenabstand.

Beispiel:
10 V Spannung, 1 cm Abstand:

E=100,01=1000 Vm

Joule (J) und Watt (W) Was ist der Unterschied?

Joule (J):
Einheit für Arbeit bzw. Energie.
Gibt an, wie viel Energie umgesetzt wurde.

Watt (W):
Einheit für Leistung.
Gibt an, wie schnell Energie umgesetzt wird.

Zusammenhang:

1 W=1 J/s

Was ist ein Plattenkondensator und wovon hängt seine Kapazität ab?

• Ein Plattenkondensator speichert elektrische Ladung.

• Er besteht aus zwei Metallplatten, getrennt durch ein Isoliermaterial (z. B. Luft).

• Beim Anlegen einer Spannung werden die Platten entgegengesetzt geladen.

Kapazität:

C= Ladung Q / Spannung U

Für den Plattenkondensator gilt zusätzlich:

C= ε⋅A/d​

Abhängigkeiten:

• Größere Plattenfläche A → größere Kapazität

• Größerer Abstand d → kleinere Kapazität

• Höhere Spannung U → keine direkte Änderung von C

• Mehr Ladung Q bei gleicher Spannung → größere Kapazität

• Epsilon Elektrische Feldkonstante