physikalische Einheiten

Wichtige physikalische Einheiten www.vwu-info.at/physik

Physikalische Einheiten

Abschnitt 0: Basiseinheiten

• Weg s Einheit: [s] = m (Meter)

• Zeit t Einheit: [t] = s (Sekunden)

• Masse m Einheit: [m] = kg (Kilogramm)

• Temperatur ϑ Einheit: [ϑ] = ^◦ C (Grad Celsius)

• Stoffmenge n Einheit: [n] = mol (Mol)

• Stromst¨arke I Einheit: [I] = A (Ampere)

Abschnitt 1: Mechanik I

• Geschwindigkeit ist ¨ Anderung des Weges durch ¨ Anderung der Zeit v = ^∆s _∆t , Einheit: [v] = ^m _s (Meter pro Sekunde)

• Beschleunigung ist ¨ Anderung der Geschwindigkeit durch ¨ Anderung der Zeit a = ^∆v _∆t , Einheit: [a] = ^m _s

(Meter pro Sekunde pro Sekunde)

• Kraft ist Masse mal Beschleunigung

F = m · a , Einheit: [F ] = N = ^{kg m} _s

(Newton)

• Energie ist Kraft mal Weg

E = F · s, Einheit: [E] = J = N m (Joule)

• Leistung ist Energie¨anderung pro Zeit P = ^∆E _∆t , Einheit: [P ] = W = ^J _s (Watt)

• Impuls ist Masse mal Geschwindigkeit p = m · v, Einheit: [p] = ^{kg m} _s

Abschnitt 2: W¨ armelehre

• (Massen-) Dichte ist Masse pro Volumen ρ = ^m _V , Einheit: [ρ] = _m ^kg

• Druck ist Kraft pro Fl¨ache

p = ^F _A

, Einheit: [p] = Pa = _m ^N

(Pascal)

• absolute Temperatur

T = ϑ + 273, 15, Einheit: [T ] = K (Kelvin)

• spezifische W¨armekapazit¨at c ist die Energie, die man braucht um ein Kilogramm eines K¨orpers um 1 ^◦ C zu erw¨armen

c = _m ^∆Q _{· ∆ϑ} = _m ^∆Q _{· ∆T} , Einheit: [c] = _kg ^J _·

_C = _kg ^J _{· K}

• Molmasse ist die Masse pro Mol

M = ^m _n , Einheit: [M ] = _mol ^g (Gramm pro Mol)

• Molw¨arme (molare W¨arme) C ist die Energie, die man braucht um ein Mol eines Stoffes um 1 ^◦ C zu erw¨armen

C = _n ^∆Q _{· ∆ϑ} = _n ^∆Q _{· ∆T} , Einheit: [C] = _mol ^J _·

C = _mol ^J _{· K}

• Teilchendichte ist Anzahl der Teilchen pro Volumen ρ N = ^N _V , Einheit: [ρ N ] = _m ¹

• Teilchenfluss ist die Anzahl der Teilchen mit der Teilchendichte ρ N und der Geschwindigkeit v, die in der Zeit ∆t durch den Querschnitt A (normal zu v) gehen

∆N = ρ N · v · ∆t · A, Einheit: [∆N ] = 1

Oktober 2018, K. Durstberger-Rennhofer 1

Wichtige physikalische Einheiten www.vwu-info.at/physik

Abschnitt 3: Mechanik II

• Winkelgeschwindigkeit ist ¨ Anderung des Winkels durch ¨ Anderung der Zeit ω = ^∆φ _∆t , Einheit: [ω] = ^rad _s (Radiant pro Sekunde)

• Winkelbeschleunigung ist ¨ Anderung der Winkelgeschwindigkeit durch ¨ Anderung der Zeit α = ^∆ω _∆t , Einheit: [α] = ^rad _s

(Radiant pro Sekunde pro Sekunde)

• Umlaufzeit (Periode) ist die Zeit f¨ ur eine volle Rotation (volle Schwingung) T, Einheit: [T ] = s (Sekunden)

• Frequenz ist die Anzahl der Rotationen (oder Schwingungen) pro Sekunde f = _T ¹ , Einheit: [f ] = ¹ _s = Hz (Hertz)

• Drehmoment ist Kraft mal Kraftarm

M = F · r · sin α, Einheit: [M ] = N · m (Newton-Meter)

• Tr¨agheitsmoment eines Massenpunktes Θ = mr ² , Einheit: [Θ] = kg · m ²

• Drehimpuls ist Tr¨agheitsmoment mal Winkelgeschwindigkeit L = Θ · ω, Einheit: [L] = ^{kg ·} _s ^m

• Federkonstante gibt die H¨arte einer Feder an D = _∆x ^F , Einheit: [D] = _m ^N

• Elastizit¨atsmodul gibt an wie stark ein Material bei Krafteinwirkung nachgibt E = _∆L/L ^F _{· A} , Einheit: [ E ] = _m ^N

• Wellenl¨ange ist die r¨aumliche Periode einer Welle λ, Einheit [λ] = m

• Intensi¨at ist Leistung pro Fl¨ache S = ^P _A , Einheit: [S] = _m ^W

• Oberfl¨achenspannung

σ = ^F _l = ^E _A , Einheit: [σ] = _m ^N = _m ^J

• Grenzfl¨achenspannung

σ = ^W _A , Einheit: [σ] = ^N _m = _m ^J

Abschnitt 4: Elektrizit¨ at I

• Ladung ist Strom mal Zeit

Q = I · t, Einheit: [Q] = A · s = C (Ampere-Sekunden, Coulomb)

• el. Feld ist die Coulomb-Kraft pro Ladung

E = ^F _Q , Einheit: [E] = ^N _C (Newton pro Coulomb)

• el. Fluss ist die Anzahl der elektrischen Feldlinien durch eine Fl¨ache Φ = E · A, Einheit: [Φ] = ^{N ·} _C ^m

(Linien)

• Spannung oder Potentialdifferenz ist die Energie, die bei der Verschiebung ∆s einer Ladung Q im elektrischen Feld E frei oder absorbiert wird

∆U = ^∆E _Q

, Einheit: [∆U ] = _C ^J = V (Volt)

• Kapazit¨at ist die Aufnahmef¨ahigkeit f¨ ur elektrische Ladungen pro Energie C = ^Q _U , Einheit: [C] = ^C _V = F (Farad)

• elektrischer Stromst¨arke ist die Ladung, die pro Zeiteinheit durch einen Leiter fließt I = ^∆Q _∆t , Einheit: [I] = ^C _s = A (Ampere)

• elektrischer Widerstand

R = ^U _I , Einheit: [R] = ^V _A = Ω (Ohm)

Oktober 2018, K. Durstberger-Rennhofer 2

Wichtige physikalische Einheiten www.vwu-info.at/physik

Abschnitt 5: Elektrizit¨ at II

• Magnetfeld ¨ ubt auf einen Leiter der L¨ange l und dem Strom I die Lorentzkraft F aus B = _I ^F _{· l} , Einheit: [B] = _A ^N _{· m} = T (Tesla)

• magnetischer Dipol ist eine Fl¨ache A mit einem Umlaufstrom I µ = I · A, Einheit: [µ] = A · m ²

• elektrischer Dipol sind zwei Ladungen ± Q im festen Abstand d µ E = Q · d, Einheit: [µ E ] = C · m

• magnetischer Fluss ist die Anzahl der magnetischen Feldlinien durch eine Fl¨ache Φ = B · A, Einheit: [Φ] = T · m ² = Wb (Weber)

• Induktivit¨at gibt an wie eine Spule auf eine Strom¨anderung reagiert U _ind=−L

∆t

, Einheit: [L] = ^V·s _A = H (Henry)

Abschnitt 6: Elektromagnetische Wellen

• Energiedichte ist Energie pro Volumen ρ E = ^E _V , Einheit: [ρ E ] = _m ^J

• Brechkraft

D = _f ¹ , Einheit: [D] = _m ¹ = dpt Dioptrien

• Absorptionskoeffizient

S x = S 0 · e ^{− γ · x} , Einheit: [γ] = _m ¹

Oktober 2018, K. Durstberger-Rennhofer 3