KAPITEL1 - MECHANIK

Question 1

Beschreibung der Bewegung

Answer 1

Der einfachste Einsatz zur Beschreibung einer Bewegung ist die Konzentration des Körpers auf ein materielles Teilchen
- Anstz des Massepunktes
- Ein Massepunkt kann aufgrund seiner fehlenden Ausdehnung im Raum nicht rotieren
- Bewegung daher reine Translation

Eindimensionale Bewegung
- Auto auf einer geraden Straße
- Schiff auf mäanderförmigen Fluss

Question 2

Formelzeichen Geschwindigkeit + Einheit

Answer 2

Question 3

Welche sind die zwei Bewegungsformen eines ausgedehnten, starren Körpers?

Answer 3

Translation
- Jedes Massenteilchen des Körpers bewegt sich zu jedem Zeitpunkt mit der gleichen, einheitlichen Geschwindigkeit

Rotation
- Sämtliche Masseteilcgen des Körpers rotieren mit der gleichen, einheitlichen Winkelgeschwindigkeit
- Achtung! - Bahngeschwindigkeit ≠ Winkelgeschwindigkeit

Question 4

Wann ist eine Bewegeung gleichförmig?

Answer 4

Wenn die Momentangeschwindigkeit zu beliebigen Zeitpunkten denselben Betrag haben

In der Praxis ist dies nur bei “fliegendem Start” möglich

Question 5

Wie verhält sich die Durchschnittsgeschwindigkeit?

Answer 5

Sie ist zu jedem beliebigen Zeitpunkt
gleich der Momentangeschwindigkeit.

Question 6

Weg-Zeit-Diagramm (s-t-Diagramm)

Answer 6

Question 7

Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm (v-t-Diagramm)

Answer 7

Question 8

Was ist eine ungleichförmige Bewegung?

Answer 8

wird bezeichnet, wenn sich der Betrag der Momentangeschwindigkeit über der Zeit ändert.

• Bremsvorgang: a < 0
• Beschleunigungsvorgang: a > 0

Question 9

Was ist eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung

Answer 9

• wenn deren Momentangeschwindigkeit sich linear mit der Zeit verändert
• beispiel: der Freie Fall

Question 10

Was ist die Beschleunigung? Formel + Einheit

Answer 10

• ist die Änderung der Momentangeschwindigkeit delta v im Zeitintervall delta t liefert die
  Beschleunigung a.

Question 11

Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm (v-t-Diagramm)

Answer 11

Question 12

Beschleunigungs-Zeit-Diagramm (a-t-Diagramm)

Answer 12

Question 13

Formel zu Berechnung der zurückgelegten Strecke

Answer 13

Question 14

Vektoren

Answer 14

Question 15

Kinematik der Kreisbewegung

Answer 15

Gleicheförmige Kreisbewegung
- Bewegung auf Kreisbahn mit Radiuis r
- In beliebigen Zeitintervallen delta t werden gleiche Strecken delta s (Weg auf Kreisbahn) durchlaufen

Question 16

Bahngeschwindigkeit

Answer 16

Question 17

Richtung der Bahngeschwindigkeit

Answer 17

• Richtung der Bahngeschwindigkeit ändert sich laufend
• Betrag und Richtung der Beschleunigung kann sich ändern

Question 18

Radialbeschleunigung

Answer 18

• ist bei der gleichförmigen Kreisbewegung für die stete Richtungsänderung der Bahngeschwindigkeit verantwortlich
• reine Richtungsänderung

Änderung des Geschwindigkeitsvektors

Question 19

Radialbeschleunigung
Vektor

Answer 19

Question 20

Radialbeschleunigung
Formel

Answer 20

Question 21

Periodendauer

Answer 21

Die Zeit T für eine volle Umdrehung wird als Umlaufzeit oder Periodendauer bezeichnet.

Question 22

Winkelgeschwindigkeit

Answer 22

Bei einer sich mit konstanter Drehzahl drehenden Scheibe werden in gleichen Zeiten gleiche Winkel überstrichen

Question 23

Winkelgeschwindigkeit
Formel

Answer 23

Question 24

Festlegung der Einheit der Kraft

Answer 24

Question 25

Was ist die Gewichtskraft/ Gravitationskraft ?

Answer 25

Question 26

Was ist die Dichte?

Answer 26

Question 27

Kräfte als Vektoren

Answer 27

Die vollständige Beschreibung einer Kraft erfordert die Angabe ihres Betrages und ihrer Richtung - Kräfte sind Vektoren Additionsaxiom - Greifen an einem Körper in demselben Punkt gleichzeitig mehrere Kräfte an, so erhält man die resultierende Kraft durch die vektorielle Addition sämtlicher Einzelkräfte

Question 28

Elastische Verformung

Answer 28

Question 29

Federkonstante/ Richtgröße

Answer 29

Question 30

Was ist Reibung?

Answer 30

Question 31

Reibungskräfte

Answer 31

Question 32

Was ist die Haftreibung?

Answer 32

Question 33

Was ist die Gleitreibung?

Answer 33

Question 34

Was ist Arbeit?

Answer 34

Wird ein Körper unter der Einwirkung einer Kraft F eine bestimmte s weit bewegt, so wird von der Kraft die Arbeit W verrichtet. - Diese Arbeit ist das Produkt aus den Beträgen des zurückgelegten Weges s und der Komponente der Kraft F in Richtung des Weges s. oder - Die Arbeit ist gleich dem Produkt der Beträge der wirkenden Kraft F und der Komponente des Weges s in Richtung der Kraft F.

Question 35

Arbeit (Diagramm)

Answer 35

Question 36

Arbeit Formel

Answer 36

Question 37

Arbeit Formeln + Einheit

Answer 37

Question 38

Was ist die Hubarbeit?

Answer 38

Question 39

Was ist die Reibungsarbeit?

Answer 39

Question 40

Was ist die Beschleunigungsarbeit?

Answer 40

Question 41

Elastische Verformungsarbeit

Answer 41

Auslenkung (Dehnung) einer Feder erfordert über s proportional zunehmende Kraft

Question 42

Elastische Verformungsarbeit Formel

Answer 42

Question 43

Was ist Energie?

Answer 43

- Gespeicherte Arbeit wird als Energie bezeichnet - Energie kann auf zwei Arten übertragen werden, entweder durch Verrichten von Arbeit oder durch Wärmeaustausch

Question 44

Potentielle Energie

Answer 44

Question 45

Umwandlung von Lageenergie

Answer 45

Umwandlung in Arbeit - Hubarbeit - z.B.: Flaschenzug - Beschleunigungsarbeit - z.B.: Freier Fall - Verformungsarbeit - z.B.: Sinkt an Feder - Reibungsarbeit - z.B.: Bremsschienen

Question 46

Potentielle Energie + Formel

Answer 46

Question 47

Kinetische Energie + Formel

Answer 47

Question 48

Energiesatz der Mechanik

Answer 48

Question 49

Energiesatz der Mechanik mit Beispielen

Answer 49

Question 50

Was ist Leistung?

Answer 50

Question 51

Definition des Wirkungsgrad

Answer 51

Question 52

Impuls und Kraftstoß

Answer 52

Question 53

Impluserhaltungssatz

Answer 53

Question 54

Kraftstoß

Answer 54

Question 55

Impulsänderung = Kraftstoß

Answer 55

Question 56

Impuls - Bewegungsenergie

Answer 56

Question 57

Stoßgesetze

Answer 57

Question 58

Gerade, zentraler, elastischer Stoß

Answer 58

Question 59

Stoß - Spezialfälle

Answer 59

Question 60

Unelastischer Stoß

Answer 60

Question 61

Problem mit IES UND EES lösbar?

Answer 61

Question 62

Unelastischer Stoß - Spezialfälle

Answer 62

Question 63

Was ist ein starrer Körper?

Answer 63

Question 64

Was ist das Massenträgheitsmoment?

Answer 64

Question 65

Erweiterte Bewegungsenergie

Answer 65

Question 66

Trägheitsmomente Voll /-Hohlzylinder

Answer 66

Question 67

Trägheitsmomente Dünner Ring/-Scheibe

Answer 67

Question 68

Trägheitsmomente Kugelschale / Vollkugel

Answer 68

Question 69

Trägheitsmomente Stab / Platte

Answer 69

Question 70

Präzisierung der kinetischen Energie

Answer 70

Question 71

Was sind Hauptträgheitsachsen und -momente?

Answer 71

- Die beiden Rotationsachsen eines starren Körpers bei der das größte Trägheitsmoment und bei der das kleinste Trägheitsmoment wirkt, stehen stets orthogonal (senkrecht) aufeinander. - Diese beiden Achsen sowie eine dritte Achse, welche wiederum orthogonal zu diesen Achsen steht, werden Hauptträgheitsachsen genannt. - Die zu den Achsen gehörenden Momente werden als Hauptträgheitsmomente bezeichnet

Question 72

Was sind freie Achsen?

Answer 72

- Eine „Freie Achse“ ist eine gedachte Linie, die durch den Massenmittel- punkt des Körpers geht. Die Hauptträgheitsachsen sind somit freie Achsen - Der Begriff „Freie Achse“ rührt daher, dass bei der Rotation eines Körpers um eine solche Achse keine Lagerreaktionen – somit keine Lagerkräfte – auftreten. - Eine „Lagerung“ eines Körpers ist somit bei der Rotation um eine freie Achse nicht erforderlich  Freie Achse - Lediglich die Rotation um die Achse des minimalen und maximalen Massenträgheitsmoments liefert eine stabile Rotation

Question 73

Hauptträgheitsachsen

Answer 73

Question 74

Was ist der Satz von Steiner?

Answer 74

Question 75

Satz von Steiner Formel

Answer 75

Question 76

Arbeit bei Drehbewegungen

Answer 76

Question 77

Arbeit und Leistung bei Drehbewegungen Formel

Answer 77

Question 78

Der Drehimpuls Formel

Answer 78

Question 79

Definiton Drehimpuls

Answer 79

Question 80

Zusammenhang Drehimpuls - Moment

Answer 80

Question 81

Zusammenhang Drehimpuls - Massenträgheitsmoment

Answer 81

Question 82

Impulserhaltungssatz für Drehimpulse

Answer 82

Question 83

Drehstuhlvesuche 1+2

Answer 83

Question 84

Drehstuhlversuche 2+3

Answer 84