Übungsbuch Physik für Dummies

Sie wollen ein einziges Buch, das Sie trotzdem perfekt für Ihre Prüfung vorbereitet? Kraft, kinetische Energie, Thermodynamik, Elektrizität sind nach diesem Buch keine Fremdwörter mehr. Im »Übungsbuch Physik für Dummies« finden Sie über 350 Aufgaben, Lösungen und Erklärungen zu den Kerngebieten der Physik. So können Sie Ihr Wissen festigen und die nötige Sicherheit gewinnen im Umgang mit dieser manchmal recht kniffligen Naturwissenschaft.

Ü ber den Autoren 9
Widmung 9
Danksagung 9
Ü ber die Ü bersetzer 9
Einleitung 19
Ü ber dieses Buch 19
Konventionen in diesem Buch 19
Falsche Voraussetzungen 20
Wie dieses Buch aufgebaut ist 20
Teil I: Physik in Bewegung 20
Teil II: Mit voller Kraft 20
Teil III: Voller Energie an die Arbeit 20
Teil IV: Warme Lehre 21
Teil V: Stä ndig unter Strom: Elektrizitä t 21
Teil VI: Der Top-Ten-Teil 21
Die Symbole in diesem Buch 21
Los geht's 22
Teil I: Physik in Bewegung 23
Kapitel 1 Einstieg in die Physik 25
Das Weltall vermessen 25
Vereinfachung durch wissenschaftliche Schreibweise 27
Umrechnung von Einheiten 29
Mehrstufige Umrechnungen 31
Umrechnung von Zeitangaben 32
Beschrä nkung auf signifikante Stellen 33
Auffrischung einiger Algebra-Kenntnisse 34
Ihre Trigonometrie-Kenntnisse auffrischen 36
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 37
Kapitel 2 Die groß en Drei: Beschleunigung, Weg und Zeit 43
Von A nach B: Wege 43
Den Tacho ablesen 45
Bleifuß oder ganz sachte: Beschleunigung 46
Die Verbindung von Beschleunigung, Zeit und Weg 48
Die Verbindung von Geschwindigkeit, Beschleunigung und Weg 51
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 52
Kapitel 3 Vektoren: Die Richtung muss stimmen 59
Was Vektoren sind 59
Noch eine Darstellung: Vektorkomponenten 61
Von Lä nge und Winkel zu den Komponenten . . . 63
. . . und wieder zurü ck 64
Das Addieren von Vektoren 66
Bewegung als Vektor 70
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 72
Teil II: Mit voller Kraft 79
Kapitel 4 Kraft anwenden 81
Das erste newtonsche Gesetz 81
Das zweite newtonsche Gesetz 82
Kraft ist ein Vektor 85
Wie Sie Gesamtkraft und Beschleunigung ausrechnen 87
Gewicht und Masse unterscheiden 89
Das dritte newtonsche Gesetz 91
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 92
Kapitel 5 Mit schiefen Ebenen arbeiten 103
Schiefe Vektoren 103
Beschleunigung auf der Rampe 106
Die Rampe herunterrutschen: Geschwindigkeit 107
Macht viel Mü he: Der Reibungskoeffizient 108
Wenn sich gar nichts bewegt: Haftreibung 110
Immer in Bewegung bleiben: Gleitreibung 111
Haftreibung entlang einer Rampe 112
Gleitreibung entlang einer Rampe 113
Beschleunigung mit Reibung 115
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 116
Kapitel 6 Immer rundherum: Kreisbewegung 125
Winkel umrechnen 125
Umlaufzeit und Frequenz 127
Das andere Tempo: Die Winkelgeschwindigkeit 128
Rasende Rotation: Winkelbeschleunigung 131
Winkelgeschwindigkeit, Winkelbeschleunigung und Winkel 132
Mehr Rechnungen mit Winkelbeschleunigung, Winkel und Winkelgeschwindigkeit 134
Was die Sache zusammenhä lt: Die Zentripetalbeschleunigung 135
Was dahintersteckt: Die Zentripetalkraft 137
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 138
Teil III: Voller Energie an die Arbeit 145
Kapitel 7 Arbeit, nichts als Arbeit 147
Der physikalische Blick auf die Arbeit 148
Keine Kraft bleibt auß en vor 149
Jetzt wird's dynamisch: Die kinetische Energie 151
Von der Arbeit zur kinetischen Energie und zurü ck 153
Alle Mö glichkeiten offen: Die potenzielle Energie 155
Leistung lohnt sich 157
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 159
Kapitel 8 Bewegende Anstö ß e: Der Impuls und die kinetische Energie 169
Krä ftig gestoß en 169
Eine impulsive Grö ß e 171
Der Zusammenhang von Kraftstoß und Impuls 172
Impulserhaltung 173
Erhaltung der kinetischen Energie - oder nicht 175
Stö ß e in der zweiten Dimension 177
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 181
Kapitel 9 Total verdreht: Rotationsbewegungen 191
Berechnung der Tangentialgeschwindigkeit 191
Bestimmung der Tangentialbeschleunigung 193
Winkelgeschwindigkeit als Vektor 195
Winkelbeschleunigung als Vektor 196
Der richtige Dreh: Das Drehmoment 197
Wenn sich nichts dreht: Rotationsgleichgewicht 200
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 203
Kapitel 10 Ein Moment der Trä gheit 209
Newton dreht durch 209
Verschiedene Trä gheitsmomente 211
Drehen ist Arbeit! 214
Die Energie ist rund 215
Rampen runterrollen 217
Drollig oder drallig? Der Drehimpuls 219
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 220
Kapitel 11 Hin und zurü ck: Die harmonische Schwingung 227
Das hookesche Gesetz 227
Mathematisch korrekt: Die Schwingungsgleichung 229
Eine wichtige Periode 231
Wie schnell ist das denn? 232
Beschwingte Beschleunigung 234
Die Federkonstante als Materialeigenschaft 235
Die Energiefrage 237
Locker auspendeln 238
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 239
Teil IV: Warme Lehre 247
Kapitel 12 Manche mö gen's heiß : Thermodynamik 249
Die verschiedenen Temperaturskalen 249
In die Lä nge gezogen: lineare Wä rmeausdehnung 251
In alle Richtungen: Volumenausdehnung 254
Wie man Wä rme speichert 255
Im Geheimversteck: Die latente Wä rme 257
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 259
Kapitel 13 Wä rmeausbreitung und Gastheorie 267
Wä rme unterwegs, Teil 1: Konvektion 267
Wä rme unterwegs, Teil 2: Wä rmeleitung 268
Wä rme unterwegs, Teil 3: Wä rmestrahlung 271
Eine ganz groß e Nummer: Die Avogadro-Zahl 273
Besser geht's nicht: Das ideale Gasgesetz 275
Molekü le in Bewegung 276
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 277
Kapitel 14 Alles ü ber Wä rme und Arbeit 285
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik 285
Konstanter Druck: Isobare Prozesse 286
Konstantes Volumen: Isochore Prozesse 289
Konstante Temperatur: Isotherme Prozesse 290
Bei konstanter Wä rme: Adiabatische Prozesse 292
Wo die Wä rme hingeht: Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 295
Wä rme arbeiten lassen: Wä rme-Kraft-Maschinen 296
Besser geht's nicht: Die Carnot-Maschine 299
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 300
Teil V: Stä ndig unter Strom: Elektrizitä t 307
Kapitel 15 Statische Elektrizitä t: Wenn Elektronen ruhen 309
Elektrische Ladungen betrachten 309
Kraftvoll durch Ladung 310
Elektrische Krä fte als Vektoren 312
Wirkung in der Ferne: Elektrische Felder 313
Ein Beispiel aus der Praxis: Der Plattenkondensator 315
Jetzt wird's spannend 317
Das elektrische Potenzial von Punktladungen 319
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 321
Kapitel 16 Leitende Aufgaben: Stromkreise 329
Die elektrische Stromstä rke 329
URIg: Das ohmsche Gesetz 330
Leistung unter Strom 332
Einer nach dem anderen: Reihenschaltungen 333
Viele Wege fü hren nach Rom: Parallelschaltungen 335
Knoten und Maschen: Die kirchhoffschen Regeln 337
Lö sungen der Aufgaben in diesem Kapitel 340
Teil VI: Der Top-Ten-Teil 351
Kapitel 17 Zehn hä ufige Fehler beim Lö sen von Physikaufgaben 353
Vermischung von Einheiten 353
Angabe von Lö sungen in falschen Einheiten 353
Verwechseln von Radiant und Grad 354
Sinus und Kosinus durcheinanderbringen 354
Vektoren mü ssen als Vektoren behandelt werden 354
Vernachlä ssigung der latenten Wä rme 355
Keine Zwischenergebnisse runden! 355
Falsche Vorzeichen bei Anwendung der kirchhoffschen Regeln 355
Falsche Addition von Widerstä nden 355
Messungenauigkeit ignorieren 356
Stichwortverzeichnis 357