Fachbegriffe der Physik für FOS/BOS (Technik), Jahrgangsstufen 11 und 12 – mit Formeln, Beispielen und Zeichnungen. Für die Realschule: Glossar Physik Realschule.
Glossar Physik – FOS/BOS
Arbeit
KurzfassungArbeit ist Kraft mal Weg in Kraftrichtung: W = F·s·cos φ. Bei veränderlicher Kraft ist sie die Fläche unter dem x-F-Graphen.Bedeutung (Warum?)Arbeit überträgt Energie.…
Weiterlesen →Ausgleichsgerade und Linearisierung
KurzfassungStreuende Messwerte werden durch eine Ausgleichsgerade beschrieben; nichtlineare Zusammenhänge macht man durch Achsentransformation linear (z. B. s gegen t²).Bedeutung (Warum?)Eine Gerade lässt sich zuverlässig…
Weiterlesen →Bezugssystem und Bewegungsdiagramme
KurzfassungJede Bewegung wird in einem Bezugssystem beschrieben (Nullpunkt, positive Richtung). t-s-, t-v- und t-a-Diagramme zeigen Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung über der Zeit.Bedeutung (Warum?)Ohne festgelegtes…
Weiterlesen →Coulomb'sches Gesetz
KurzfassungZwei Punktladungen üben die Kraft F = Q₁·Q₂/(4πε₀·r²) aufeinander aus – proportional zu beiden Ladungen, umgekehrt proportional zum Abstandsquadrat.Bedeutung (Warum?)Analog zum Gravitationsgesetz, aber mit…
Weiterlesen →Elastischer und inelastischer Stoß
KurzfassungBei jedem Stoß bleibt der Gesamtimpuls erhalten; die kinetische Energie bleibt nur beim elastischen Stoß erhalten.Bedeutung (Warum?)Impulserhaltung folgt aus actio = reactio. Beim vollkommen…
Weiterlesen →Elektrisches Feld und Feldstärke
KurzfassungLadungen umgeben sich mit einem elektrischen Feld. Die Feldstärke E = F/q ist die Kraft pro positiver Probeladung; Feldlinien laufen von + nach −.Bedeutung…
Weiterlesen →Energie im elektrischen Feld
KurzfassungDie Feldarbeit an einer Ladung ist W = q·U; ein geladener Kondensator speichert W = ½·C·U². Elektronen, die eine Spannung U durchlaufen, erhalten die…
Weiterlesen →Energieformen und Energieerhaltung
KurzfassungLage-, Bewegungs- und Spannenergie wandeln sich ineinander um; ohne Reibung bleibt ihre Summe konstant, mit Reibung wird Energie als Wärme entwertet.Bedeutung (Warum?)Der Energieerhaltungssatz erspart…
Weiterlesen →Fadenpendel
KurzfassungFür kleine Auslenkungen schwingt ein Fadenpendel harmonisch mit T = 2π·√(ℓ/g) – unabhängig von der Masse.Bedeutung (Warum?)Die rücktreibende Kraft ist; für kleine Winkel gilt,…
Weiterlesen →Federpendel
KurzfassungEin Körper an einer Feder schwingt harmonisch mit T = 2π·√(m/D) – unabhängig von Amplitude und Ortsfaktor.Bedeutung (Warum?)Die Feder liefert die lineare Rückstellkraft. Die…
Weiterlesen →Freier Fall
KurzfassungDer freie Fall ist eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit der Fallbeschleunigung g = 9,81 m/s² – unabhängig von der Masse.Bedeutung (Warum?)Auf jeden Körper wirkt…
Weiterlesen →Geneigte Ebene
KurzfassungAuf der geneigten Ebene beschleunigt die Hangabtriebskraft; die Beschleunigung a = g·(sin α − μ·cos α) ist unabhängig von der Masse.Bedeutung (Warum?)Die Hangabtriebskraft ist…
Weiterlesen →Generator und Wechselspannung
KurzfassungRotiert eine Spule im Magnetfeld, ändert sich der Fluss wie ein Kosinus und die induzierte Spannung wie ein Sinus mit Scheitelwert Û = N·ω·Φ̂.…
Weiterlesen →Gleichförmige Bewegung
KurzfassungBei der gleichförmigen Bewegung ist die Geschwindigkeit konstant; der Weg wächst linear mit der Zeit.Bedeutung (Warum?)Konstante Geschwindigkeit bedeutet und nach dem Trägheitssatz: keine resultierende…
Weiterlesen →Gleichmäßig beschleunigte Bewegung
KurzfassungBei konstanter Beschleunigung wächst die Geschwindigkeit linear und der Weg quadratisch mit der Zeit.Bedeutung (Warum?)Eine konstante resultierende Kraft erzeugt eine konstante Beschleunigung ( ).…
Weiterlesen →Gravitationsgesetz
KurzfassungZwei Massen ziehen sich mit F = G·m₁·m₂/r² an. Die Gravitationskraft hält Planeten und Satelliten auf ihren Bahnen.Bedeutung (Warum?)Newtons Gravitationsgesetz beschreibt die Anziehung aller…
Weiterlesen →Harmonische Schwingung
KurzfassungEine Schwingung ist harmonisch, wenn die Rückstellkraft proportional zur Auslenkung ist (F = −D·y). Dann ist y(t) sinusförmig mit ω = √(D/m).Bedeutung (Warum?)Das lineare…
Weiterlesen →Hooke'sches Gesetz
KurzfassungDie Kraft einer Feder ist proportional zur Auslenkung: F = D·s. Die Fläche unter der x-F-Geraden ist die Spannenergie.Bedeutung (Warum?)Im elastischen Bereich verhält sich…
Weiterlesen →Huygens'sches Prinzip und Beugung
KurzfassungJeder Punkt einer Wellenfront ist Ausgangspunkt einer Elementarwelle; die neue Front ist deren Einhüllende. So erklärt sich, dass Wellen hinter Hindernissen und Spalten in…
Weiterlesen →Impuls und Kraftstoß
KurzfassungDer Impuls p = m·v ist eine vektorielle Bewegungsgröße; eine Kraft ändert ihn gemäß F·Δt = Δp (Kraftstoß).Bedeutung (Warum?)Das 2. Newton'sche Gesetz lautet allgemein.…
Weiterlesen →Induktionsgesetz und Lenz'sche Regel
KurzfassungÄndert sich der magnetische Fluss durch eine Spule, wird die Spannung U_i = −N·ΔΦ/Δt induziert. Das Minuszeichen (Lenz) besagt: Der Induktionsstrom wirkt seiner Ursache…
Weiterlesen →Interferenz und Gangunterschied
KurzfassungÜberlagern sich zwei Wellen, addieren sich ihre Elongationen. Beim Gangunterschied Δs = k·λ verstärken sie sich (Maximum), bei Δs = (k + ½)·λ löschen…
Weiterlesen →Kondensator und Kapazität
KurzfassungEin Kondensator speichert Ladung; die Kapazität C = Q/U gibt an, wie viel Ladung pro Volt gespeichert wird. Plattenkondensator: C = ε₀·ε_r·A/d.Bedeutung (Warum?)Zwischen den…
Weiterlesen →Kräfteplan und Kräftezerlegung
KurzfassungIm Kräfteplan werden alle Kräfte als Pfeile am Körper eingezeichnet; Kräfte lassen sich vektoriell addieren oder in Komponenten zerlegen.Bedeutung (Warum?)Kräfte sind Vektoren. Nur die…
Weiterlesen →Kreisbewegung (Winkelgeschwindigkeit, Bahngeschwindigkeit, Umlaufdauer)
KurzfassungBei der gleichförmigen Kreisbewegung ist der Betrag der Geschwindigkeit konstant, ihre Richtung ändert sich ständig. Kenngrößen sind Umlaufdauer T, Frequenz f, Winkelgeschwindigkeit ω und…
Weiterlesen →Leistung
KurzfassungLeistung ist Arbeit (Energie) pro Zeit: P = W/t, Einheit Watt.Bedeutung (Warum?)Dieselbe Arbeit kann schnell oder langsam verrichtet werden; die Leistung misst die Umsatzrate…
Weiterlesen →Lorentzkraft
KurzfassungAuf eine bewegte Ladung im Magnetfeld wirkt die Lorentzkraft F = q·v·B senkrecht zu v und B. Sie verrichtet keine Arbeit und zwingt die…
Weiterlesen →Magnetfeld der Spule
KurzfassungIm Inneren einer langen Spule ist das Feld homogen: B = μ₀·N·I/ℓ. Ein Eisenkern verstärkt es um den Faktor μ_r.Bedeutung (Warum?)Jede Windung trägt zum…
Weiterlesen →Magnetische Flussdichte
KurzfassungDie Flussdichte B beschreibt die Stärke eines Magnetfelds über die Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter: B = F/(I·ℓ), Einheit Tesla. Richtung mit der Drei-Finger-Regel.Bedeutung…
Weiterlesen →Magnetischer Fluss
KurzfassungDer magnetische Fluss Φ = B·A·cos α misst, wie viel Feld eine Fläche durchsetzt. Nur seine Änderung induziert eine Spannung.Bedeutung (Warum?)Der Fluss fasst Flussdichte,…
Weiterlesen →Newton'sche Gesetze
KurzfassungTrägheitssatz, Grundgesetz F = m·a und Wechselwirkungsgesetz bilden die Grundlage der Dynamik.Bedeutung (Warum?)1. Gesetz: Ohne resultierende Kraft bleibt ein Körper in Ruhe oder bewegt…
Weiterlesen →Reibung
KurzfassungDie Reibungskraft wirkt parallel zur Berührfläche gegen die Bewegung; sie ist proportional zur Normalkraft: F_R = μ·F_N.Bedeutung (Warum?)Haft-, Gleit- und Rollreibung entstehen durch Verzahnung…
Weiterlesen →Resonanz und Dämpfung
KurzfassungDämpfung lässt die Amplitude einer freien Schwingung abklingen; bei erzwungenen Schwingungen wird die Amplitude maximal, wenn die Erregerfrequenz gleich der Eigenfrequenz ist (Resonanz).Bedeutung (Warum?)Reibung…
Weiterlesen →Satellitenbahn und Kepler'sche Gesetze
KurzfassungAuf einer Kreisbahn liefert die Gravitationskraft die Zentripetalkraft: v = √(GM/r). Daraus folgt das 3. Kepler'sche Gesetz T² ~ r³.Bedeutung (Warum?)Ein Satellit „fällt" ständig…
Weiterlesen →Schräger Wurf
KurzfassungBeim schrägen Wurf wird die Abwurfgeschwindigkeit in eine waagrechte und eine senkrechte Komponente zerlegt; die Bahn ist eine Wurfparabel.Bedeutung (Warum?)Die waagrechte Komponente bleibt konstant,…
Weiterlesen →Selbstinduktion und Induktivität
KurzfassungÄndert sich der Strom durch eine Spule, induziert sie in sich selbst eine Spannung U_ind = −L·ΔI/Δt, die der Änderung entgegenwirkt. Die Induktivität L…
Weiterlesen →Sinnvolle Ziffern
KurzfassungEin Ergebnis darf nicht genauer erscheinen als die ungenaueste Messgröße: Bei Produkten und Quotienten zählt die kleinste Anzahl sinnvoller Ziffern.Bedeutung (Warum?)Der Taschenrechner liefert Ziffern,…
Weiterlesen →Stehende Welle und Eigenschwingung
KurzfassungÜberlagern sich hinlaufende und reflektierte Welle, entsteht eine stehende Welle mit ortsfesten Knoten (Abstand λ/2) und Bäuchen. Eingespannte Saiten und Luftsäulen schwingen nur bei…
Weiterlesen →Systematische und zufällige Fehler
KurzfassungZufällige Fehler streuen in beide Richtungen und werden durch Mittelwertbildung kleiner; systematische Fehler verfälschen alle Werte in dieselbe Richtung.Bedeutung (Warum?)Jede Messung ist mit Unsicherheit…
Weiterlesen →Waagrechter Wurf
KurzfassungDer waagrechte Wurf setzt sich aus einer gleichförmigen Bewegung in x-Richtung und einem freien Fall in y-Richtung zusammen (Superposition).Bedeutung (Warum?)In x-Richtung wirkt keine Kraft,…
Weiterlesen →Welle und Wellengleichung
KurzfassungEine Welle ist die räumliche Ausbreitung einer Schwingung; sie transportiert Energie, keine Materie. Es gilt c = λ·f und y(x,t) = ŷ·sin[2π(t/T − x/λ)].Bedeutung…
Weiterlesen →Zeigerdiagramm und Phase
KurzfassungEin mit ω rotierender Zeiger der Länge ŷ erzeugt durch Projektion die Sinusschwingung; sein Drehwinkel φ = ω·t ist die Phase.Bedeutung (Warum?)Das Zeigermodell verbindet…
Weiterlesen →Zentripetalbeschleunigung und Zentripetalkraft
KurzfassungDie Zentripetalbeschleunigung a_z = v²/r = ω²·r zeigt zum Mittelpunkt; die zugehörige Zentripetalkraft F_z = m·v²/r wird von Seil, Haftreibung oder Gravitation aufgebracht.Bedeutung (Warum?)Eine…
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