Formelnphysik08 Pdf 17724

Formeln zur Physik 7–10

1 2008.08

elektrischer Strom Stromstärke und Ladung:

elektrischer Widerstand:

Gesetz von Ohm:

∆Q I= ∆t

U R= I

Bei konstanter Temperatur sind U und I proportional, d.h. R = const.

Hintereinanderschaltung von Widerständen:

Parallelschaltung von Widerständen: idealer Transformator mit np Primärund ns Sekundärwindungen

1

RErsatz = R1 + R2 + ....

RErsatz

=

1 1 + + .... R1 R2

Up Us

np

=

ns

Kräfte Gewichtskraft:

Dichte:

ρ=

FG = m ⋅ g

m V

Hangabtriebs- und Normalkraft beim Neigungswinkel

Federkraft (Hooke):

Reibungkraft:

F = D⋅s

FR = µ ⋅ FN

FH = FG ⋅sin α

α:

FN = FG ⋅cos α

Kraft und Bewegung Grundgesetz der Mechanik (Newton II):

konstant beschleunigte Bewegung (a = const) mit Anfangsgeschwindigkeit vo

F = m⋅a

v = vo + a ⋅ t s = vo⋅t + ½ a t2 v2 = vo2 + 2 a s

∆v Dabei ist a = die Beschleunigung des Körpers. ∆t

Energie kinetische Energie:

potentielle (Höhen-)Energie:

Spannenergie:

Epot = m⋅g⋅h

Esp = ½ Ds2

Änderung der inneren Energie:

mechanische Arbeit:

elektrische Arbeit:

∆Ei = c⋅m⋅∆ϑ

W = F⋅s

Wel = U⋅I⋅t

Ekin = ½ mv

Leistung:

P=

2

W t

Wirkungsgrad:

η

=

Wnutz Wzu

Energieerhaltung: Im abgeschlossenen System ist

Einsteins Formel:

E = mc2

Egesamt = const.

Impuls p = m⋅v

Impulserhaltung: Im abgeschlossenen System ist

Temperatur, Druck, ideales Gas Kelvin- und Celsius-Temperatur: Druck: F p= T (in K ) = ϑ(in °C) + 273 A

pgesamt = const.

ideales Gas:

p ⋅V = const T

Gravitation, Planetenbewegung Gravitationsgesetz:

F = G⋅

m1 ⋅ m2 r2

Kepler I:

Kepler II:

Kepler III:

Die Planetenbahnen sind Ellipsen mit dem Zentralkörper in einem Brennpunkt.

Der Fahrstrahl überstreicht in gleichen Zeitabschnitten gleich große Flächenstücke.

T12 a13 = T22 a23

Formeln zur Physik 7–10

2 harmonische Schwingung

y = A ⋅ sin(ωt)

Auslenkung: rücktreibende Kraft:

oder

Federpendel:

F = −D ⋅ y

y = A ⋅ cos(ωt)

mit

Fadenpendel:

m D

T = 2π ⋅

ω = 2π ⋅ f =

2π T

T = 2π ⋅

L g

gleichförmige Kreisbewegung Winkelgeschwindigkeit:

Umfangsgeschwindigkeit:

2π ω = 2π ⋅ f = T

v = ω⋅r

Zentripetalkraft:

mv2 r

FZ = mω2r =

Wellen, Quanten Für alle Wellen gilt:

Energie und Wellenlänge eines Photons:

c=λ⋅f

EPh =

h⋅c 1,24 ⋅ 10 −6 eVm = λ λ

Formelsymbole, Maßeinheiten Beschleunigung [m/s2] Q elektrische Ladung a große Halbachse einer Bahnellipse [m] r Radius, Abstand 2 Flächeninhalt [m ] R elektrischer Widerstand A Amplitude [m] s Weg, Ort, Federdehnung c D E F f h I L m P p

spezifische Wärmekapazität

[J/kg⋅K]

Wellenausbreitungsgeschwindigkeit Federkonstante

[m/s]

U [J = Nm = VAs] v 2 [N = kg⋅m/s ] V [Hz = 1/s] W [m] y [A] η [m] λ [kg] µ [W = J/s] ρ [kg⋅m/s] ϑ 2 −5 [pa = N/m = 10 bar] ω [N/m]

Energie Kraft Frequenz Höhe elektrische Stromstärke Fadenlänge Masse Leistung Impuls Druck

T

[C = As] [m] [Ω = V/A] [m]

Kelvin-Temperatur

[K]

Periodendauer

[s]

elektr. Spannung

[V]

Geschwindigkeit

[m/s = 3,6 km/h]

Volumen

[m3]

Arbeit

[J]

Auslenkung

[m]

Wirkungsgrad

[%]

Wellenlänge

[m]

Reibungszahl

[-] [kg/m3]

Dichte Celsius-Temperatur

[°C]

Winkelgeschwindigkeit

[1/s]

Naturkonstanten Ortsfaktor (Europa): Elementarladung: Lichtgeschwindigkeit:

n

Nano

10

−9

g = 9,81 N/kg e = 1,60 ⋅ 10−19 As c = 3,00 ⋅ 108 m/s

µ Mikro 10

−6

G = 6,67 ⋅ 10−11 Nm2/kg2 −27 atomare Masseneinheit: u = 1,66 ⋅ 10 kg −34 Planck-Konstante: h = 6,63 ⋅ 10 Js

Gravitationskonstante:

Vorsätze zu Maßeinheiten m Milli 10−3 k Kilo 10 3

M

Mega

10 6

G

Giga

10 9

 2008 A. Urban Lenggries