Basics, Mechanik und Erhaltungsgrößen |
Der Stillstand ist einfach. Ein Objekt bewegt sich nicht. Seine Geschwindigkeit ist Null. Wichtig ist dabei, dass diese Ruhe nur im Vergleich zu etwas anderem festgestellt werden kann. Im Vergleich zum Bahnsteig bewegt sich jemand nicht, wenn er still steht.
Aber der Zug … der bewegt sich im Vergleich zum Bahnsteig. Seine Geschwindigkeit ist groß. Wichtig ist dabei, dass diese Bewegung nur im Vergleich zu etwas anderem festgestellt werden kann. Im Vergleich zum Bahnsteig bewegt er sich.
Geschwindigkeit ist Wegänderung / Zeitänderung. Zwei Stunden brauchst du nach St. Pölten, das 70 km entfernt ist? Die Geschwindigkeit ist 70 km / 2 h, also 35 km/h. Üblicherweise wird in der Physik mit Metern und Sekunden als Grundeinheit gerechnet, die Geschwindigkeit gibt man in der Physik daher in der Einheit Meter / Sekunde an (m/s). Man kann aber diese Einheiten leicht umrechnen (nachdenken reicht dazu, man braucht keine extra Formel für diese Umrechnung).
Der Bahnsteig, das ist das so genannte Bezugssystem. Wichtig ist dabei, dass dieses Bezugssystem selbst ruhig sein muss, oder zumindest in gleichförmiger Bewegung. Man kann also sehr wohl Ruhe und Geschwindigkeiten auch im Bezug zum Fußboden im fahrenden Zug angeben. Dann ist halt der gleichförmig fahrende Zug das Bezugssystem. (Es heißt “Intertialsystem”).
Richtig arg wird es, wenn das Bezugssystem beschleunigt wird. Wenn es seine Geschwindigkeit ändert. Das passiert sogar, wenn es in die Kurve fährt. Da ändert sich die Geschwindigkeit der Richtung nach. Es ist dann kein Inertialsystem mehr und es treten so genannte “Scheinkräfte” auf. Ein Beispiel: Das Auto fährt in die Kurve und du wirst an die Wand des Autos gedrückt. Diese Scheinkraft nennt man “Fliehkraft”, du merkst sie, weil dein Körper eigentlich geradeausweiter muss, während das Auto in die Kurve fährt.
Jetzt halten wir nur noch kurz fest: Wenn sich Geschwindigkeiten ändern, sprechen wir von Beschleunigung. Beschleunigungen brauchen immer eine Ursache – und das ist die Kraft. So ist die Kraft auch definiert. Kraft ist Masse • Beschleunigung. Dieses Gesetz heißt “2. Newtonsches Axiom”, und wenn du fragst, was ist mit dem “1. Newtonschen Axiom”, das verstehst du leicht: wenn es keine Kraft gibt, dann ändert sich die Geschwindigkeit nicht.
Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Geschwindigkeit
Diese Texte sind Starthilfen zum Lernen. Sie geben Ihnen einen Einblick, worum es bei dem Thema geht. Die Idee. Achtung: Es ist möglicherweise nicht unbedingt genau das, was Ihr:e Prüfer:in darüber hören möchte. Es ist auch nicht der ganze Stoff. Machen Sie sich nach dem Lesen des Textes ein eigenes Bild mit Ihren Büchern und den anderen Quellen. Ein freies Online-Schulbuch aus Österreich: https://physikbuch.schule, aus Deutschland: https://www.leifiphysik.de/. Weitere empfehlenswerte Schulbuchreihen der Oberstufe aus Österreich: Big Bang, Sexl, Physik kompakt.
Basics, Mechanik und Erhaltungsgrößen |
Wir erkennen vier bis fünf Grundkräfte des Universums. Sie haben sich seit dem Urknall herausgebildet.
- Gravitation. Sie wirkt zwischen Massen.
- Elektrische Kraft. Sie wirkt zwischen Teilchen mit der Eigenschaft “elektrische Ladung”.
- Magnetische Kraft. Sie wirkt zwischen Teilchen mit der Eigenschaft “magnetisch”.
- Starke Wechselwirkung. Sie hält in Protonen und Neutronen die Quarks zusammen, aus denen sie bestehen.
- Schwache Wechselwirkung. Sie spielt eine Rolle bei einer Art des radioaktiven Zerfalls. Zusammenhang mit Neutrinos.
Die 2. und 3. Kraft wird oft als “elektromagnetische Kraft” zusammengefasst. Dann wären es insgesamt vier Grundkräfte, von denen man spricht.
Kräfte werden auch als Wechselwirkungen bezeichnet. Dieses Thema wird also auch als “fundamentale Wechselwirkungen” beschrieben. Übrigens: Kräfte sind Erscheinungen, die die Geschwindigkeiten von Körpern verändern können.
Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Fundamentale_Wechselwirkung
Diese Texte sind Starthilfen zum Lernen. Sie geben Ihnen einen Einblick, worum es bei dem Thema geht. Die Idee. Achtung: Es ist möglicherweise nicht unbedingt genau das, was Ihr:e Prüfer:in darüber hören möchte. Es ist auch nicht der ganze Stoff. Machen Sie sich nach dem Lesen des Textes ein eigenes Bild mit Ihren Büchern und den anderen Quellen. Ein freies Online-Schulbuch aus Österreich: https://physikbuch.schule, aus Deutschland: https://www.leifiphysik.de/. Weitere empfehlenswerte Schulbuchreihen der Oberstufe aus Österreich: Big Bang, Sexl, Physik kompakt.
Basics, Mechanik und Erhaltungsgrößen |
Isaac Newton hat drei Aussagen über Kräfte gemacht, die als Newton’sche Axiome bezeichnet werden. Kräfte sind übrigens jene “Erscheinungen”, die Geschwindigkeiten verändern können. Die also Beschleunigungen hervorrufen können.
- Wenn es keine Kraft gibt, bleibt ein Körper ruhig oder in gleichförmiger Bewegung.
- Wenn es eine Kraft gibt, wird ein Körper beschleunigt. Je nachdem, welche Masse er hat, unterschiedlich stark.
- Wenn dich wer schlägt, schmerzt es die schlagende Person genau so. Kraft ist gleich Gegenkraft.
Klar ist das physikalisch ein wenig anders formuliert, als “Formel”. Die schlägst du am besten nach.
Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsche_Gesetze
Diese Texte sind Starthilfen zum Lernen. Sie geben Ihnen einen Einblick, worum es bei dem Thema geht. Die Idee. Achtung: Es ist möglicherweise nicht unbedingt genau das, was Ihr:e Prüfer:in darüber hören möchte. Es ist auch nicht der ganze Stoff. Machen Sie sich nach dem Lesen des Textes ein eigenes Bild mit Ihren Büchern und den anderen Quellen. Ein freies Online-Schulbuch aus Österreich: https://physikbuch.schule, aus Deutschland: https://www.leifiphysik.de/. Weitere empfehlenswerte Schulbuchreihen der Oberstufe aus Österreich: Big Bang, Sexl, Physik kompakt.
Basics, Mechanik und Erhaltungsgrößen |
Sie begegnen einer Masse im Supermarkt. Und sagen “Hallo”. Wie erkennen Sie, dass eine Masse vor Ihnen steht? Anders gefragt? Was sind die Eigenschaften einer Masse? Wenn Licht vor Ihnen steht, ist das keine Masse. Mhm. Andere Eigenschaften. Nochmals: was sind die Eigenschaften einer Masse?
- Eine Masse ist träge. Wenn Sie anstoßen, bleibt sie erst mal stehen und sie tun sich weh an ihr. Erst mit etwas Verzögerung weicht sie zurück, wenn hinter ihr Platz ist. Anderes Experiment: Sie werfen eine Orange in die Luft und zerschlagen/zerschneiden sie mit einem Messer in der Luft. Achtung, aufpassen. Aber in der Zeit, wo das Messer durch die Orange zischt, bleibt sie mal an der Stelle in der Luft. Sie ist träge. Erst dann fällt sie auseinander.
- Eine Masse ist schwer. Wenn Sie sie auf die Waage legen, zeigt diese etwas an. Und zwar, wie schwer sie genau ist. Massen reagieren also auf Schwerkraft. Die Waage funktioniert ja genau deswegen, sie zeigt an, wie sehr die Masse von der Erde angezogen wird – wie schwer sie ist.
Es war gar nicht so leicht, zu zeigen, dass die “träge Masse” gleich der “schweren Masse” ist, dass also für ein Objekt die beiden Massewerte (in kg) übereinstimmen müssen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Masse_(Physik)
Diese Texte sind Starthilfen zum Lernen. Sie geben Ihnen einen Einblick, worum es bei dem Thema geht. Die Idee. Achtung: Es ist möglicherweise nicht unbedingt genau das, was Ihr:e Prüfer:in darüber hören möchte. Es ist auch nicht der ganze Stoff. Machen Sie sich nach dem Lesen des Textes ein eigenes Bild mit Ihren Büchern und den anderen Quellen. Ein freies Online-Schulbuch aus Österreich: https://physikbuch.schule, aus Deutschland: https://www.leifiphysik.de/. Weitere empfehlenswerte Schulbuchreihen der Oberstufe aus Österreich: Big Bang, Sexl, Physik kompakt.
