1 Inhalte dieser Vorlesung
- Tafel + Powerpoint + Experimente
- kein Skript, aber Folien und handschriftliche Notizen im Netz
Messen
- Methodik, Einheiten, Messfehler
Newtonsche Mechanik
- Kinematik, Kräfte, Newtonsche Axiome
Energie- und Impulserhaltung
- Erhaltungssätze, elastischer und inelastischer Stoß
Schwingungen und Wellen
- Pendel, harmonischer Oszillator, Wasserwellen
Bewegte Bezugssysteme
- Scheinkräfte, spezielle Relativitätstheorie
Dynamik starrer Körper
- Rotation starrer Körper, Kreisel
Deformierbare Körper
- Elastizität, Flüssigkeiten
Wärmelehre
- Temperatur, Druck, ideales Gas, Thermodynamik
Elektrostatik
- Ladung, elektrisches Feld
Elektrischer Strom
- elektrischer Widerstand, Ohmsches Gesetz
Magnetostatik
- Magnetfelder stationärer Ströme
Literaturempfehlungen
Mehrbändige Lehrbücher
W. Demtröder, Experimentalphysik, Bd. 1-4 Berkeley Physik Kurs, Bd. 1-6
R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands, Vorlesungen über Physik, Bd. 1-3 L. Bergmann, C. Schäfer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd. 1-8
R. O. Pohl, Einführung in die Physik, Bd. 1-3
Einbändige Lehrbücher
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, S. Koch, Physik
P. A. Tipler, G. Mosca, Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler C. Gerthsen, D. Meschede, Physik
D. C. Giancoli, Physik
H. Young, R. Freedman, University Physics M. Alonso, E. J. Finn, Physik
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Physik (Bachelor Edition) B. Povh, Anschauliche Physik für Naturwissenschaftler
H. Stroppe, Physik für Studenten der Natur- und Ingenieurwissenschaften
Zur Wiederholung
E. Otten, Repetitorium der Experimentalphysik
H.-C. Mertins, M. Gilbert, Prüfungstrainer Experimentalphysik
Sonstiges
A. Fölsing, Albert Einstein B. Brecht, Leben des Galilei I. McEwan, Solar
3 1. Einleitung
1.1 Methodik
Aristoteles 384-322 v.Chr.
Galileo Galilei 1564-1642
Isaac Newton 1642-1726
Teilgebiete der Physik
5
1.2 Weltbild der Physik
Elementarteilchen
7
Atome Elektron
Atomkern Neutron
udd Proton
uud
Gravitation
Elektromagnetische Wechselwirkung
Elektroschwache Wechselwirkung Quantenchromodynamik Allgemeine
Relativitätstheorie
Elektrizität Magnetismus
Starke WW Schwache WW
Quantenelektrodynamik
Große vereinheitlichte Theorie (GUT)
Quantengravitation (Strings, Loops, etc) 1. Hälfte
des 20.Jh 18. Jh
19. Jh
1940er
1970er heute
&
morgen
Gravitation
Elektromagnetische Wechselwirkung
Elektroschwache Wechselwirkung Quantenchromodynamik Allgemeine
Relativitätstheorie
Elektrizität Magnetismus
Starke WW Schwache WW
Quantenelektrodynamik
Große vereinheitlichte Theorie (GUT)
Quantengravitation (Strings, Loops, etc) 1. Hälfte
des 20.Jh 18. Jh
19. Jh
1940er
1970er heute
&
morgen
Fundamentale Wechselwirkungen
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Erde, Sonnensystem, Weltraum
Das expandierende Universum
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Experimente
Eine starre Stativstange wird mit der Hand zwischen Versuchsaufbau (Bogenlampe und Geradsichtprisma) und Hörsaalwand schnell auf- und ab bewegt. Ihr Schatten sieht wie der einer flexiblen Gummistange aus.
Das Geschwindigkeitsmaximum der chemischen Reaktionen in den Farbrezeptoren des menschlichen Auges liegt im grünen Spektralbereich. Deshalb bleibt der Schatten des bewegten Stabes im blauen und roten Spektralbereich scheinbar gegenüber dem grün beleuchteten Teil zurück.
Eine Luftkissenbahn wird einseitig mit einem Unterlegklotz (25,5 mm) unterstützt, so dass eine schiefe Ebene entsteht. Die Zeit, die ein Reiter (220 g) zwischen zwei Markierungen im Abstand von 3,0 m benötigt, wird mehrmals gemessen.
Apparative Schwierigkeiten: Reibung trat bei geringerem Gefälle (Unterlegklotz 6,4 mm) und erhöhter Masse des Reiters (440 g) auf, vermutlich aufgrund eines zu geringen Luftstroms aus dem Gebläse der Luftkissenbahn.
Insgesamt 10 Messungen:
9,50 s; 9,59 s; 9,59 s, 9,53 s; 9,42 s;
9,49 s; 9,44 s; 9,44 s; 9,39 s; 9,33 s.
(weitere Auswertung folgt)
