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Universität Erlangen-Nürnberg

Bachelor of Science Physik

Prof. Dr.

2024

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Experimentalphysik 1: Mechanik - Cheatsheet
Experimentalphysik 1: Mechanik - Cheatsheet Trägheitsgesetz (erstes Newton'sches Gesetz) Definition: Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit, solange keine Kraft auf ihn wirkt. Details: Formel: \( \vec{F} = 0 \rightarrow \text{konstante Geschwindigkeit} \vec{v} \) Beschreibt das Verhalten von Körpern ohne externe Kräfte. Bewegungszustand bleibt unveränd...

Experimentalphysik 1: Mechanik - Cheatsheet

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Experimentalphysik 1: Mechanik - Exam
Experimentalphysik 1: Mechanik - Exam Aufgabe 1) Ein Schlitten steht auf einer glatten, reibungsfreien Eisfläche. Er wird von einer Person in Bewegung gesetzt und erreicht eine konstante Geschwindigkeit von 2 m/s. Nach einer Weile hört die Person auf, den Schlitten zu schieben. a) Beschreibe, wie sich der Schlitten nach dem Aufhören der Schiebekraft verhält. Beziehe Dich auf das erste Newton'sche ...

Experimentalphysik 1: Mechanik - Exam

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Was besagt das Trägheitsgesetz (erstes Newton'sches Gesetz)?

Wie lautet die formale Darstellung des Trägheitsgesetzes?

Welches Verhalten beschreibt das Trägheitsgesetz?

Was beschreibt das zweite Newton'sche Gesetz?

Welche Formel beschreibt das zweite Newton'sche Gesetz?

In welcher Einheit wird die resultierende Kraft nach dem zweiten Newton'schen Gesetz gemessen?

Was besagt das Reaktionsprinzip (drittes Newton'sches Gesetz)?

Was ist die Formel, die das dritte Newton'sche Gesetz beschreibt?

Welche Anwendungen reflektieren das dritte Newton'sche Gesetz?

Was besagt der Energieerhaltungssatz in einem abgeschlossenen System?

Wie lautet die Formel für kinetische Energie?

Unter welcher Bedingung gilt der Energieerhaltungssatz?

Was ist der Drehimpuls?

Was ist das Drehmoment?

Wie ist das Drehmoment in Bezug auf das Trägheitsmoment und die Winkelbeschleunigung definiert?

Was beschreibt das Modell der Kinetischen Gastheorie?

Woraus resultiert der Druck in einem Gas laut der Kinetischen Gastheorie?

Wie ist die Temperatur in der Kinetischen Gastheorie definiert?

Was beschreibt die Schwingungsdifferentialgleichung?

Wie lautet die Gleichung der gedämpften Schwingung?

Wie lautet die Formel für die Eigenfrequenz \(\omega_0\)?

Was ist das Trägheitsmoment?

Wie lautet die Formel für das Trägheitsmoment bei punktförmigen Massen?

In welcher Einheit wird das Trägheitsmoment angegeben?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Experimentalphysik 1: Mechanik an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

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Newton'sche Gesetze

In dieser Sektion werden die grundlegendsten Prinzipien der klassischen Mechanik behandelt. Es werden drei fundamentale Gesetze vorgestellt, die das Verhalten von Körpern in Bewegung erklären.

  • Trägheitsgesetz (erstes Newton'sches Gesetz)
  • Aktionsprinzip (zweites Newton'sches Gesetz)
  • Reaktionsprinzip (drittes Newton'sches Gesetz)
  • Anwendung der Gesetze in der Kinematik
  • Anwendung der Gesetze in der Dynamik
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Arbeit, Energie und Leistung

Diese Sektion deckt die zentralen Konzepte von Arbeit, Energie und Leistung in der Mechanik ab. Es wird ein umfassender Überblick über die unterschiedlichen Formen von Energie und deren Umwandlungen gegeben.

  • Definition von Arbeit und Berechnung
  • Potentielle und kinetische Energie
  • Energieerhaltungssatz
  • Leistung und deren Berechnung
  • Anwendungen in mechanischen Systemen
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Schwingungen und Wellen

In dieser Lektion werden verschiedene Arten von Schwingungen und Wellen sowie deren Charakteristiken untersucht. Dazu gehören sowohl periodische Bewegungen als auch deren mathematische Beschreibungen.

  • Ungedämpfte und gedämpfte Schwingungen
  • Erzwungene Schwingungen
  • Überlagerung von Schwingungen
  • Mechanische Wellen und deren Ausbreitung
  • Mathematische Beschreibung von Schwingungen
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Rotationsbewegungen

Diese Sektion konzentriert sich auf die Bewegung von Körpern um eine feste Achse. Es werden die grundlegenden Konzepte und Gesetze der Rotation erläutert.

  • Drehmoment und Drehimpuls
  • Trägheitsmoment
  • Rotationskinematik: Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung
  • Energie der Rotation
  • Anwendung in physikalischen Systemen
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Thermodynamik

Diese Sektion vermittelt das Verständnis der Prinzipien der Thermodynamik. Schwerpunkte liegen auf der Untersuchung von Temperatur, Gasgesetzen und Energietransfer.

  • Temperatur und das ideale Gas
  • Kinetische Gastheorie
  • Reales Gas und Phasendiagramme
  • Wärmekapazität und Energie der Phasenübergänge
  • Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Wirkungsgrad von Wärmekraftmaschinen
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Experimentalphysik 1: Mechanik an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Die Vorlesung Experimentalphysik 1: Mechanik, die jährlich im Wintersemester an der Universität Erlangen-Nürnberg angeboten wird, vermittelt Dir die Grundlagen der Mechanik. Im Rahmen des Physikstudiums erwirbst Du ein fundiertes Verständnis der Newton'schen Gesetze, Kinematik und Dynamik sowie deren Anwendungen. Die Modulstruktur besteht aus 3 SWS Vorlesung und 1 SWS Übungen, wodurch eine gute Balance zwischen theoretischer Wissensvermittlung und praktischen Übungen gewährleistet wird. Dein Wissen wird am Ende des Kurses durch eine E-Prüfung im Frage-Antwort-Verfahren (90 Minuten) geprüft, und die Note der Klausur wird validiert. Zu den Highlights des Curriculums gehören umfassende Themen wie Arbeit, Energie und Leistung, Schwingungen und Wellen sowie Mechanik deformierbarer Körper, Flüssigkeiten und Gase.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Modulstruktur umfasst 3 SWS Vorlesung und 1 SWS Übungen.

Studienleistungen: Die Prüfungsleistung besteht aus einer E-Prüfung im Frage-Antwort-Verfahren (90 Minuten) mit einer Klausurnote.

Angebotstermine: Der Kurs wird jährlich im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Newton'sche Gesetze, Kinematik und Dynamik, Arbeit, Energie und Leistung, Schwingungen und Wellen

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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