Alfred Böge

Physik (eBook, PDF)

Grundlagen · Versuche · Aufgaben

• Format: PDF

Produktbeschreibung

In der Techniker- und Ingenieurausbildung behandelt man mit Recht bestimmte Bereiche der Physik in besonderen Fächern, z. B. die Statik, die Festigkeitslehre und die Elektrotechnik. Dort werden die physikalischen Sachverhalte auf technische Aufgaben stellungen zugeschnitten und besondere Verfahren zur Rationalisierung des Lösungsweges entwickelt. Im vorliegenden Physikbuch für Technikerschulen mußten daher drei Forderungen bei der Stoffauswahl und Gestaltung beachtet werden, die sich zum Teil entgegenstehen: 1. Zulässig sind nur solche Überschneidungen im Stoff, die aus metho dischen Gründen erforderlich sind. Das gilt z. B. für die Begriffe Ge schwindigkeit, Beschleunigung, Arbeit, Energie. In solchen Fällen wurden die größeren Zusammenhänge herausgearbeitet, z. B. bei der Behandlung der Vektoren. Trotzdem wird der Physiklehrer im Stoff des Abschnitts "Mechanik fester Körper" noch auswählen müssen. Das ist unerläßlich, wenn weniger als 120 Unterrichtsstunden zur Verfügung stehen und die Zeit für die Behandlung der Wärmelehre, Schwingungs- und Wellen lehre noch ausreichen soll. 2. Im Fach Physik müssen auch diejenigen Erkenntnisse vermittelt werden, die zwar zum Fundament der speziellen Unterrichtsfächer gehören, dort aber aus zeitlichen oder methodischen Gründen schon vorauszusetzen sind. Hier steht die Physikausbildung ganz im Dienste der tieferen Einsicht, die über die Fächergrenzen hinausreicht. 3. Trotz der vorstehenden Forderungen muß auch der Physikunterricht dem Studierenden ein Ausbildungsziel zeigen, das nach allen Seiten hin und in jedem Zeitpunkt erkennbar ist. In diesem Sinne ist gerade der Physik lehrer an der Technikerschule berufen, die Allgemeinbildung seiner Schüler zu vervollkommnen. Lehrer und Studierende stehen im Physikunterricht vor einer der schwersten Aufgaben in der Technikerausbildung.

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Produktdetails

• Verlag: Vieweg+Teubner Verlag
• Seitenzahl: 232
• Erscheinungstermin: 8. Juli 2014
• Deutsch
• ISBN-13: 9783322860811
• Artikelnr.: 53144829

Autorenporträt

Dipl.-Ing. Alfred Böge ist bekannter Fachbuchautor, Ingenieur und engagierter Pädagoge.

Inhaltsangabe

1. Physikalische Größen und Einheiten.- 1.1. Was ist eine physikalische Größe?.- 1.2. Wie schreibt man physikalische Größen richtig?.- 1.3. Skalare und Vektoren.- 1.4. Basisgrößen und abgeleitete Größen.- 1.5. Einheiten, Basiseinheiten, abgeleitete Einheiten, kohärente Einheiten.- 1.6. Größengleichungen.- 2. Bewegungen fester Körper.- 2.1. Eine Übersicht.- 2.2. Geschwindigkeit v und Beschleunigung a.- 2.3. Das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm hilft immer!.- 2.4. Ordnung und Gesetze der Bewegungsarten.- 2.5. Wie löst man Aufgaben der gleichmäßig beschleunigten oder verzögerten Bewegung nach Plan?.- 2.6. Die speziellen Größen der Kreisbewegung.- 2.7. Kraft und Masse.- 2.8. Die Gleitreibkraft FR.- 2.9. Fahrwiderstand.- 2.10. Mechanische Arbeit und Energieerhaltungssatz.- 2.11. Leistung und Wirkungsgrad.- 3. Ruhende Flüssigkeiten und Gase.- 3.1. Der Druckbegriff.- 3.2. Die Druckeinheiten.- 3.3. Besondere Druck-Kennzeichnungen.- 3.4. Normzustand, Normvolumen Vn, Normdichte ?n.- 3.5. Das Druck-Fortpflanzungsgesetz.- 3.6. Einfluß der Schwerkraft auf den Druck.- 3.7. Der Auftrieb Fa in Flüssigkeiten und Gasen.- 3.8. Die Druck-Volumengleichung für Gase.- 4. Strömende Flüssigkeiten und Gase.- 4.1. Strömungsgeschwindigkeit w, Volumenstrom V?, Massenstrom m?.- 4.2. Die Kontinuitätsgleichung.- 4.3. Gilt die Kontinuitätsgleichung auch für Gase?.- 4.4. Der Energieerhaltungssatz der Strömung (Bernoullische Druckgleichung).- 5. Wärmelehre.- 5.1. Wärmeausdehnung.- 5.2. Wärme und Arbeit.- 5.3. Spezifische Wärmekapazität c und Wärme Q bei festen und flüssigen Stoffen.- 5.4. Spezifische Wärmekapazität cp, cv und Wärme Q bei Gasen.- 5.5. Die Mischungsregel.- 5.6. Die thermodynamische Temperatur T.- 5.7. Die Gaszustandsgleichung (allgemeineGasgleichung).- 5.8. Die Übertragung der Wärme Q.- 6. Mechanische Schwingungen.- 6.1. Was ist eine mechanische Schwingung?.- 6.2. Die Rückstell kraft FR.- 6.3. Das Rückstellmoment MR.- 6.4. Die harmonische Schwingung.- 6.5. Das Schraubenfederpendel.- 6.6. Das Torsionspendel.- 6.7. Das Schwerependel (Fadenpendel).- 6.8. Schwingung einer Flüssigkeitssäule.- 6.9. Analogiebetrachtung zum Schraubenfederpendel, Torsionspendel, Schwerependel und zur schwingenden Flüssigkeitssäule.- 6.10. Dämpfung, Energiezufuhr, erzwungene Schwingung, Resonanz.- 6.11. Koppelschwingungen.- 6.12. Überlagerung von Schwingungen.- 6.13. Schwebungen.- 7. Mechanische Wellen.- 7.1. Formen, Entstehung und Ausbreitung linearer Wellen.- 7.2. Gleichung der harmonischen Welle.- 7.3. Polarisation von Querwellen.- 7.4. Entstehung und Ausbreitung flächenhafter Wellen (Oberflächenwellen).- 7.5. Entstehung und Ausbreitung der Wellen im Raum.- 7.6. Überlagerung gleichfrequenter Wellen (Interferenz).- 7.7. Huygenssches Prinzip.- 7.8. Beugung.- 7.9. Reflexion.- 7.10. Brechung von Oberflächenwellen.- 7.11. Doppler-Effekt.- 7.12. Stehende Wellen.- 7.13. Eigenschwingungen (stehende Wellen auf begrenztem Wellenträger).- 7.14. Kennzeichen und Bedingungen fortschreitender und stehender Wellen.- 7.15. Mathematische Behandlung stehender Wellen.- 8. Akustik.- 8.1. Begriffsbestimmung und Einschränkung.- 8.2. Schallempfindungen.- 8.3. Die Tonhöhe.- 8.4. Die Schallschnelle v.- 8.5. Der Schalldruck p.- 8.6. Die Schallstärke J.- 8.7. Die Schallgeschwindigkeit c.- 8.8. Das Schalldruck-Frequenz-Schaubild.- 8.9. Die Lautstärke L.- 8.10. Stehende Schallwellen.- 8.11. Schallsender, Lautsprecher, Mikrophone.- 8.12. Ultraschall.- 9. Optik.- 9.1. Einordnung und Ausbreitung des Lichtes.- 9.2. Wellenoptik.- 9.3.Geometrische Optik (Strahlenoptik).- 10. Ausgewählte Versuche zu den physikalischen Grundlagen.- 10.1. Parallelogrammsatz, Gleichgewicht beim zentralen Kräftesystem.- 10.2. Trägheitskraft T = ma.- 10.3. Haft- und Gleitreibzahlen trockener Flächen.- 10.4. Federrate c zylindrischer Schraubenfedern.- 10.5. Elastizitätsmodul E.- 10.6. Wärmekapazität WK eines Kalorimeters.- 10.7. Schmelzwärme qs von Wasser.- 10.8. Mechanisches Wärmeäquivalent.- 10.9. Elektrisches Wärmeäquivalent.- 10.10. Schwingungsdauer T eines Federpendels.- 10.11. Federrate c (Richtgröße D) einer zylindrischen Schraubenfeder.- 10.12. Trägheitsmoment J.- 10.13. Aufnahme eines Amplituden-Frequenz-Schaubildes (Resonanzkurve).- 10.14. Querwellen auf der Schraubenfeder.- 10.15. Polarisation mechanischer Querwellen.- 10.16. Stehende Schallwellen.- 11. Aufgaben.- 11.1. Physikalische Größen und Einheiten.- 11.2. Bewegungen fester Körper.- 11.3. Ruhende Flüssigkeiten und Gase.- 11.4. Strömende Flüssigkeiten und Gase.- 11.5. Wärmelehre.- 11.6. Mechanische Schwingungen.- 11.7. Mechanische Wellen und Akustik.- 11.8. Mechanische Wellen und Akustik.- 11.9. Optik.- 12. Lösungen.- 12.1. Physikalische Größen und Einheiten.- 12.2. Bewegungen fester Körper.- 12.3. Ruhende Flüssigkeiten und Gase.- 12.4. Strömende Flüssigkeiten und Gase.- 12.5. Wärmelehre.- 12.6. Mechanische Schwingungen.- 12.7. Mechanische Wellen und Akustik.- 12.8. Mechanische Wellen und Akustik.- 12.9. Optik.- Sachwortverzeichnis.