Präsentation Inhalt und Anmerkungen
Grundgroessen_Startpaket.ppt Zeit, Länge, Masse
Skalare_u_Vektoren.ppt •Definition 
•Darstellung mit Komponenten 
•Addition von Vektoren 
•Linearkombinationen von Vektoren 
•Betrag eines Vektors: Quadratwurzel das Skalarprodukts eines Vektors mit sich selbst
Geschwindigkeit_Licht.ppt •Definition der Geschwindigkeit 
•Messung der Lichtgeschwindigkeit 
Beschleunigung_Geschw_Weg_Zeit.ppt •Zeit, Ort, Weg 
•Geschwindigkeit 
•Beschleunigung
Kreis_u_Pendelbewegungen.ppt •Bewegung auf einer Kreisbahn 
–Komponenten des Ortsvektors: Funktionen von Radius und Winkel 
•Periodische Auslenkung 
•Zusammenhang zwischen beiden 
Entstehung_eines_Hurrikans.ppt Bewegung in rotierenden Systemen in radialer Richtung
Datenanalyse.ppt •Messwerte 
•Histogramm 
•Mittelwert 
•Varianz
Verteilungen_Poisson.ppt •Die Beobachtungen seien Zahlen voneinander unabhängiger Zufalls-Ereignisse, die in gleichen Zeitintervallen eingetreten sind 
•Die Verteilung dieser Zahlen wird durch die Poisson-Verteilung beschrieben 
Mittelwert und  Standardabweichung.ppt Interaktive Excel Tabelle
Verteilungen_Gauss.ppt •Die Beobachtungen seien um einen Mittelwert streuende reelle Zahlen 
•Die Wahrscheinlichkeit, einen Wert in einem bestimmten Abstand vom Mittelwert anzutreffen, nehme mit zunehmendem Abstand vom Mittelwert ab 
•Diese Wahrscheinlichkeit sei für Werte oberhalb- wie unterhalb des Mittelwerts gleich 
Masse_Kraft_Traegheit.ppt •Eigenschaften der Masse 
•Die drei Newtonschen Axiome 
•Die Kraft 
•Die „träge“ Masse 
Schwerpunkt.ppt •Massen verhalten sich bei vielen Bewegungen so, als ob die gesamte Masse in einem einzigen Punkt – dem Schwerpunkt – liegen würde. 
•Bei Drehungen wird zusätzlich eine Angabe zur Form der Massen benötigt – das Trägheitsmoment 
•Analogie: Beschreibung einer Verteilung durch ihren Schwerpunkt und ihre Standardabweichung
Masse_Gravitation.ppt •Massen ziehen sich an: Die Kraft errechnet sich aus dem Gravitationsgesetz 
•Die Gravitationskraft ist proportional zu einer – neben der trägen Masse – weiteren Eigenschaft, der „schweren Masse“ 
•Masse kann in Energie umgewandelt werden  
Wurfparabel.ppt •Der freie Fall: Gleichgewicht zwischen Gravitations- und Trägheitskraft 
•Fallen alle Körper gleich schnell? 
•Träge Masse gleich schwere Masse 
•Die „Wurfparabel“ 
Gravitation_u_Fundamentalkraefte.ppt •Gleichgewicht zwischen Gravitations- und Trägheitskräften auf Kreisbahnen 
•Gravitation allein führt zum Verschmelzen aller Materie: „schwarze Löcher“ 
•Die Gravitationskraft ist eine der vier Fundamentalkräfte 
•Kräfte mit „Distanz haltender“ Wirkung 
Ladung_Coulombgesetz.ppt •Kräfte zwischen Ladungen 
–Gleichnamig: anziehend 
–Ungleichnamig: abstoßend 
•Kraftgesetz: Coulombgesetz 
•Kraft auf bewegte Ladungen: Lorentz-Kraft 
•Es gibt eine kleinste Ladung: Die Elementarladung 
•Jede Ladung ist mit Masse verbunden 
•Nicht jede Masse trägt eine Ladung 
Kraefte_zw_Bausteinen.ppt •Die Materie besteht aus Massen und Ladungen, die im dreidimensionalen Raum auf vielfältige Weise kombiniert werden können 
–Coulomb- und Trägheitskräfte steuern die Struktur auf atomarer Skala (z. B. Struktur der Moleküle), 
–Gravitations- und Trägheitskräfte wirken in großen Dimensionen (z.B. Satellitenbahnen, Planetenbewegung) 
•Kräfte werden durch Felder übermittelt 
•Die Energie bleibt bei allen Vorgängen erhalten 
Materialeigenschaften - Startpaket.ppt Leiter 
Nichtleiter 
Feldstaerke_elektrisch.ppt •Die elektrische Feldstärke 
–Definition 
–Feldlinien 
Feldstaerke_magnetisch_Strom_u_Lorentzkraft.ppt •Definition der Stromstärke 
•Strom und magnetisches Feld 
•Die Lorentzkraft 
•Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen Drähten 
•Das Biot-Savart-Gesetz 
Grundgroessen_Vollversion.ppt Die physikalischen Grundgrößen
Feldstaerken_aus_Ladung_u_Strom.ppt •Definition des Flusses in der Elektrizitätslehre 
•Eigenschaften elektrischer und magnetischer Felder 
•Konservative Felder und Wirbelfelder 
•Magnetfeld eines Stroms 
Feldstaerken_im_Vakuum.ppt •Elektrische Feldstärke bei zeitlicher Änderung von Magnetfeldern („Faradaysches Induktionsgesetz“) 
•Magnetische Feldstärke bei zeitlicher Änderung von elektrischen Feldern
Arbeit_Energie_Spannung.ppt •Begriffe: Arbeit, Energie 
•Potentielle Energie 
•Kinetische Energie 
•Der Energie-Erhaltungssatz 
•Energie Austausch zwischen Systemen 
•Energie im konservativen Feld (Elektrisches Feld und Gravitationsfeld) 
•Energie im Wirbelfeld 
Skalarprodukt_zB_Arbeit.ppt •Das Ergebnis ist eine Zahl, ein „Skalar“ 
Rechenvorschrift: 
•Produkt aus dem Betrag des ersten Vektors und dem Betrag der Projektion des zweiten auf den ersten 
 oder: 
• Produkt der Beträge beider Vektoren und dem Cosinus des Winkels zwischen ihnen 
Induktion.ppt •Elektrische Feldstärke erscheint bei zeitlicher Änderung von Magnetfeldern 
–„Faradaysches Induktionsgesetz“ 
•Magnetische Feldstärke erscheint bei 
zeitlicher Änderung von elektrischen Feldern 
–Induktion eines magnetischen Feldes 
•Feldstärken breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus 
Induktion_Generator.ppt •Faradaysches Induktionsgesetz 
•Induzierte elektrische Feldstärke bei Änderung des Stromflusses 
•Die Lenzsche Regel 
•Induktion zur Erzeugung der Spannung im Generator 
Potentiale_an_Bauteilen.ppt •Die drei fundamentalen Bauteile der Elektrizitätslehre sind: 
•Kondensator 
–Spannung erscheint bei Ladung 
–Elektrische Kenngröße: Kapazität C 
•Widerstand 
–Spannung erscheint bei Stromfluss 
–Elektrische Kenngröße: Widerstand R 
•Spule 
–Spannung erscheint bei Änderung des Stromflusses 
–Elektrische Kenngröße: Induktivität L 
Mechanische_Oszillatoren.ppt •Modellsystem: Massenpunkt und Feder 
•Details zu den Kräften: 
–Der Massenpunkt liefert die Trägheitskraft 
–Die Feder sorgt für eine „rücktreibende Kraft“,   proportional zur Auslenkung: „Hookesches Gesetz“ 
•Einzig mögliche Bewegung des Systems nach einer Auslenkung: Harmonische Schwingung 
Hertzscher_Dipol.ppt •Schwingende Systeme: 
–Mechanisches Federpendel 
–Elektrischer Schwingkreis 
•Der Hertzsche Dipol 
El_Mag_Spektrum.ppt •Zusammenhang zwischen 
–Frequenz 
–Wellenlänge 
–Lichtgeschwindigkeit 
•Sender für elektromagnetische Wellen und Bereich ihrer Strahlung 
Schwingung_Welle.ppt •Bewegung auf einer Kreisbahn 
•Schwingung 
•Welle 
•Ausbreitungsgeschwindigkeit 
•Beispiele für Auslenkungen in Form von Schwingungen und Wellen 
Erzwungene_Schwingung.ppt •Aufbau zur Erzeugung erzwungener Schwingungen 
•Resonanz 
–Phase 
–Amplitude 
Bohrsches_Atommodell.ppt •Das Bohrsches Atommodell 
–Quantenbedingung für den Drehimpuls 
–Abhängig vom Bahnradius: 
•Winkelgeschwindigkeit 
•Energie 
•Absorption und Emission elektromagnetischer Strahlung 
– beim Übergang der Elektronen von einer Bahn zu einer anderen 
Gekoppelte_Pendel_ohne_IR.ppt •Gekoppelte Pendel 
•Gekoppelte elektrische Schwingkreise 
•Gekoppelte Schwingungen in den Bausteinen der Materie 
–Orbitale der Elektronen 
–Molekülschwingungen 
–Schwingungen in Festkörpern
Impuls_mit_nicht_zentr_Stoss.ppt •Impuls und Kraft 
•Impulserhaltung 
•Energie- und Impulsaustausch zwischen Massen bei elastischem und inelastischem Stoß 
•Stoß zwischen Materie und Photonen 
Aufbau_der_Materie.ppt •Modell-Potentiale für isotrope Wechselwirkung 
•Anisotrope Wechselwirkung: Kovalente Bindung 
–Voraussetzung: Verfeinerung des Atommodelles, 
–Symmetrie der Orbitale 
Aggregatzustaende.ppt •Die drei Aggregatzuständen: 
–Gasförmig 
–Flüssig 
–Fest 
•Bindung durch Coulomb Kräfte: 
–Isotrope Bindung (Metall, Ionenbindung) 
–Bindung mit Vorzugsrichtung: kovalente Bindung 
•Anregungsenergie zum Umbau der Atome liefert die Temperaturbewegung 
Elastizitaet_Dehnung_Biegung.ppt •Hookesches Gesetz 
•Elastische und plastische Verformung 
•Biegung eines Balkens 
•Die „Neutrale Faser“ 
Elastizitaet_Schub_Torsion.ppt •Elastische Auslenkungen außer der Dehnung: 
–Scherung 
–Torsion 
•„Elastische Nachwirkung“: Hysterese 
Oberflaechen_Kapillaren.ppt •Oberflächen, Minimalflächen 
•Adhäsion, Kohäsion 
•Kapillarwirkung 
Hyd_u_Aerstat_Druck.ppt •Druck: Quotient, Kraft durch Fläche 
•Das Volumen von Flüssigkeiten bleibt bei allen Drucken praktisch konstant 
–Folge: Konstante Dichte 
•Anwendung in hydraulischen Kraftverstärkern 
•Das Volumen von Gasen ist umgekehrt proportional zum Druck: Boyle-Mariottesches Gesetz 
–Folge: Die Dichte steigt proportional zum Druck 
Hyd_u_Aerstat_Auftrieb.ppt •Schweredruck: Durch die Schwerkraft verursachter Druck in Flüssigkeiten oder Gasen 
•Auftriebskraft: Schwerkraft des verdrängten Mediums 
–Auftrieb gibt es in Flüssigkeit oder Gas, bei Bewegung auch in Schüttgütern wie z. B. Hülsenfrüchten, Sand …
–Schwimmen: Dichte des Körpers kleiner als der des umgebenden Mediums, 
–Schweben: Dichte des Körpers gleich der des umgebenden Mediums 
–Sinken: Dichte des Körpers größer als die des umgebenden Mediums 
Hyd_u_Aerstat_Magdebg.ppt •Der Klassische Versuch der zum Nachweis des Luftdrucks wird im Labor mit zwei Halbkugeln mit 15 cm Durchmesser ausgeführt 
Hyd_u_Aerostat_Baro_Hoehenformel.ppt •In Gasen ist die Dichte proportional zum Druck 
– im Gegensatz zur konstanten Dichte in Flüssigkeiten 
•Gase im Gravitationsfeld: Abnehmender Schweredruck bei zunehmender Höhe 
–bei kleiner Zunahme der Höhe analog zur Druckabnahme in Flüssigkeiten 
–bei größerer Zunahme der Höhe wirkt sich die mit dem Druck abnehmende Dichte aus 
•Folge: Mit der Höhe exponentiell abnehmender Druck gemäß der „Barometrischen Höhenformel“ 
Hyd_u_Aerostat_Allg_Gasgl.ppt •Makro- und mikroskopisches Bild für Gase 
•Ideales Gas: punktförmige Teilchen ohne Wechselwirkung untereinander, Energieaustausch nur bei Wandberührung 
•Die Temperatur (in Kelvin ) ist proportional zur mittleren kinetischen Energie der Gasteilchen 
•Mikroskopisches Bild für den Druck: Impulsübertrag auf die Wand 
–Grundgleichung der kinetischen Gastheorie 
•Die Allgemeine Gasgleichung beschreibt den Zusammenhang zwischen 
–Teilchenzahl 
–Temperatur 
–Druck 
–Volumen 
Hyd_Aerdyn_Bernoulli.ppt •Ideale Flüssigkeiten, ideale Strömung 
–Bewegung ohne Reibung 
–Inkompressibel, d.h. überall konstante Dichte 
•Die Volumenstromstärke 
–Produkt aus Querschnitt und Fließ-Geschwindigkeit 
•Die Kontinuitätsgleichung: Erhaltung der Massen bei der Strömung inkompressibler Flüssigkeiten 
–Die Volumenstromstärken bei Ein- und Austritt sind gleich 
•„Was reinfließt, fließt auch wieder raus“ 
•Die Gleichung von Daniel Bernoulli für ideale Strömungen: 
–In Bereichen großer Strömungsgeschwindigkeit ist der Druck kleiner als in Bereichen kleiner Strömungsgeschwindigkeit 
Hyd_Aerdyn_Newt_Fl.ppt •Bei der Strömung realer Flüssigkeiten gibt es Reibung 
•Laminare Strömung 
•Newtonsche Gleichung: Reibungskraft proportional zu 
–Gradient der Geschwindigkeit im Medium 
–Viskosität 
–Fläche der bewegten Lamelle 
•„Newtonsche Flüssigkeit“: Kraft zur Bewegung proportional zum Gradienten der Geschwindigkeit 
•Das Hagen-Poiseuillesche Gesetz 
•Reibungskraft auf eine Kugel ist proportional zur Geschwindigkeit: Das Gesetz von Stokes 
–Konstante End-Geschwindigkeit beim Fall in viskosen Medien 
Hyd_Aerdyn_Hag_Pois_Herltg.ppt Das Hagen-Poiseuillesche Gesetz beschreibt die laminare Strömung viskoser Medien in Rohren 
•Das Geschwindigkeitsprofil ist parabelförmig 
•Die Volumenstromstärke ist proportional zur vierten Potenz des Radius 
–Im Gegensatz zum elektrischen Stromfluss, der mit der zweiten Potenz des Radius zunimmt 
Reibung_zw_festen_Stoffen.ppt Bei der Reibung zwischen festen Körpern gibt es die „Haftreibungskraft“ mit besonderer Bedeutung: 
•Eine Kraft kleiner als die „Haftreibungskraft“ lässt den Körper in Ruhe 
•Eine Kraft größer als die „Haftreibungskraft“ führt zur beschleunigten Bewegung 
Hyd_Aerdyn_Grenz_u_Turb.ppt •Verschiebung einer Schicht eines viskosen Mediums setzt sich in Form von laminarer Strömung nur innerhalb der Grenzschicht fort – jenseits bleibt das Medium in Ruhe 
•Die Reynoldssche Zahl erlaubt die Abschätzung des Übergangs von laminarer zu turbulenter Strömung 
Kreisel_und_Praezession.ppt •Kräftefreie Kreisel 
•Kreisel unter Wirkung eines Drehmoments führen eine Präzessions-Bewegung aus 
Waerme_Temperatur.ppt •Die Temperatur 
•Temperaturbewegung: Verteilungen, Freiheitsgrade 
Waerme_1_Hauptsatz.ppt •Energiezufuhr in Form von Wärme 
–Spezifische Wärme 
•Erster Hauptsatz der Wärmelehre
Waerme_Beispiele_Zustaenderungen.ppt •Beispiel für eine Zustandsänderung: Ausdehnung eines idealen Gases 
–Isotherm: „Gay-Lussacscher Überström-Versuch“, irreversibel 
–Adiabatisch, reversibel 
–Mit Energie-Speicher für Wärme und mechanische Energie : Isotherm reversibel 
•Ein Maß für die Reversibilität einer Zustandsänderung: Die Entropie (Clausiussche Definition) 
Waerme_Car_Stir_Wirkungsgrad.ppt •Funktion des Carnot Motors 
•Vergleich der Funktion von Carnot - und Stirling-Motor 
•Der optimale Wirkungsgrad für Wärmekraftmaschinen
Waerme_Entropie_Boltzmann.ppt •Entropie nach Clausius: Aus makroskopischen Größen errechnete Maßzahl, mit der man reversible von irreversiblen Zustandsänderungen unterscheiden kann: 
–Ein Prozess ist nur dann ohne Energiezufuhr von außen rückgängig zu machen, wenn die Bilanz der Änderungen der Entropie zwischen Anfangs- und Endzustand null ist
•Entropie nach Boltzmann: Maß für die Wahrscheinlichkeit eines Zustands
•Die Entropie eines Zustands ist der Logarithmus der Wahrscheinlichkeit, diesen Zustand anzutreffen 
•Kriterium für sich selbst einstellende Gleichgewichte: Das System stellt sich so ein, dass die Entropie maximal wird
Waerme_Reale_Gase.ppt •Van der Waalsche Zustandsgleichung 
•Phasenumwandlungen 
•Verflüssigung von Gasen 
Waerme_Reale_Gase_Schallwellen.ppt •Physik der Schallwellen: Druckwellen 
•Bewegungsgleichung der Druckwelle 
–Schallschnelle 
–Schallgeschwindigkeit 
•Physikalische Größen zur Schallmessung 
–Schalldruckpegel 
–Schallwiderstand 
–Hörschwelle 
–Intensität, Schallstärke 
•Empfindung des Schalls als „Lautstärke“ 
•Das Weber-Fechnersche Gesetz 
•Messgröße für die Lautstärke 
–Phon 
Waerme_Loesungen.ppt •Gasgemische: Daltonsches Partialdruck-Gesetz 
•Lösungen: Solvatation 
•Osmose 
Waerme_Aktuell.ppt •Energiebedarf bei Phasenumwandlungen 
–Schmelzenthalpie 
–Verdampfungsenthalpie 
•Energiebedarf zur Erwärmung außerhalb der Phasenumwandlungen 
–Spezifische Wärme