New PDF release: Experimentalphysik 2: Kollision, Gravitation, Bezugssysteme

By Martin Erdmann

ISBN-10: 3642137369

ISBN-13: 9783642137365

ISBN-10: 3642137377

ISBN-13: 9783642137372

Die Physik stellt die Beobachtung, die Erklärung und die Vorhersage von Naturvorgängen in den direkten Zusammenhang mit der Mathematik. Physikalische Denk- und Arbeitsfähigkeiten erfordern deshalb fundierte Kenntnisse über die experimentellen Methoden, die Interpretation von Messungen und die physikalischen Konzepte, die auf mathematischer foundation entwickelt werden.

Die Lehr- und Lernmodule der Reihe Physik Denken orientieren sich an den Anforderungen des Bachelorstudiums Physik. Die Reihe konkretisiert den Lehr- und Lernstoff der Experimentalphysikkurse an den Universitäten. Studierende sollen sich die wesentlichen physikalischen Konzepte aneignen, experimentelle und statistische Methoden zu deren Überprüfung kennenlernen und Fähigkeiten zur Durchführung zugehöriger Berechnungen entwickeln.

Die Portionierung des Lernstoffs in der Reihe Physik Denken, die ausführlichen Berechnungen, die vielen Abbildungen, die Beispiele und die kleinen Aufgaben vermitteln die Machbarkeit des Studiums. Einige, teilweise anspruchsvolle Experimente werden ausführlich beschrieben. Das structure lädt zur Mitarbeit ein und bietet Platz für das Einfügen eigener Anmerkungen.

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31) 56 5 Transformation zwischen Bezugssystemen Experiment: Foucault’sches Pendel in Aachen Unsere Messung des Aachener Breitengrads mit einem Foucault’schen Pendel ergab eine Drehung der Pendelebene in t = 345 s um ϕ = 1, 15◦ . Damit ist die Zeit für eine volle Drehung der Pendelebene ϕ t = ◦ 360 TAachen TAachen = 30 h . 33) Die langsamere Drehung der Pendelebene zeigt die geringere Corioliskraft in Aachen. Im Vergleich zum Nordpol ist sie um sin λ reduziert. 35) Dieser Wert stimmt ungefähr mit dem geodätischen Breitengrad 50◦ 46 N überein.

B. Motoren. h. i=1 Fi = 0. Demnach gibt es ein Kräftegleichgewicht. Aus der Skizze sehen wir, dass Die Kugel wird durch die Zentripetalkraft FZ P auf eine Kreisbahn gezwungen. FZ P setzt sich zusammen aus FZ P = FG + FStab . FG + FStab = 0 ist. Die resultierende Kraft aus diesen beiden Kräften wird durch die Zentrifugalkraft FZ F kompensiert: FG + FStab = FZ F Dabei ist FZ F = m ω × (r × ω) . 3 Erdrotation: Foucault‘sches Pendel In einem eindrucksvollen Versuch gelang es dem französischen Physiker Jean Foucault 1851 die Erdrotation ohne Zusatzinformationen aus dem Universum mit Hilfe eines Pendels nachzuweisen.

Galileo Galilei (1564–1642) entdeckte Mondkrater und die Jupitermonde mit seinem Teleskop. Johannes Kepler (1571–1630) Assistent Brahes, stellte die Kepler-Gesetze auf. Isaac Newton (1642–1727) formulierte das Gravitationsgesetz. 2 Kepler-Gesetze 1. Kepler-Gesetz: Die Planeten bewegen sich auf Ellipsen, in deren Brennpunkt die Sonne steht. Diese Beobachtung haben wir mit den Konzepten der Energie- und Drehimpulserhaltung zusammen mit dem Gravitationspotential von Newton erklärt. 2. Kepler-Gesetz: Der Radiusvektor (auch Fahrstrahl genannt) von der Sonne zu einem Planeten überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen: 46 4 Gravitationswechselwirkung nach Newton Dieses Flächengesetz entspricht der Drehimpulserhaltung.

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