Physik 1 und 2 - Experimentalphysik, 2012/2013
PEP 1
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Einleitung
Was ist Physik?
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Grundgrössen und Einheiten
Definition Länƒge, Masse, Zeit
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Messen, Messgenauigkeit und Messfehler
Systematischer Fehler, statistischer Fehler
Arithmetisches Mittel, Varianz, Standardabweichung
Fehler der Einzelmessung, Fehler des Mittelwerts
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Kinematik des Massenpunktes
Eindimensionale Bewegung, freier Fall
Bewegung im Raum, Superpositionsprinzip
Horizontaler Wurf, schiefer Wurf
Gleichförmige Kreisbewegung
Allgemeine krummlinige Bewegung
Relativebewegung, Bezugssysteme
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Newtonsche Dynamik
Newtonsche Gesetze, Kraft und Impuls
Trägheitsprinzip, Bewegungsgleichung, Reaktionsgesetz
Flaschenzug, Maxwellsches Rad, Rotierende Kette
Gravitationskraft, träge und schwere Masse
Federkraft, Hooksches Gesetz, Taylorentwicklung
Normalkraft, Zwangskräfte
Reibungskräfte, Haftreibung, Gleitreibung
Zentripetalkräfte
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Arbeit, Energie, Leistung
Definition der Arbeit
Kinetische und potentielle Energie, Leistung
Konservative und nicht-konservative Kräfte
Kraftfelder und Potentiale
Gravitationsfeld und Gravitationspotential
Energieerhaltung, Energiediagramme
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Systeme von Massenpunkten
Schwerpunkt, Bewegung des Schwerpunkts
Raketenantrieb, Raketengleichung
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Stösse
Kraftstoss
Kollinearer, elastischer Stoss
Betrachtung im Schwerpunktsystem
Nicht-zentrale, elastische Stösse
Inelastische Stösse
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Beschleunigte Bezugssysteme, Trägheitskräfte
Gradlinig beschleunigte Systeme
Rotierende Bezugssysteme
Zentrifugalkraft, Corioliskraft
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Mechanik des starren Körpers
Bewegung eines starren Körpers
Drehmoment und Kräftepaare
Schwerpunkt und Schwerpunktsbegriff
Statisches Geleichgewicht
Rotation und Trägheitsmoment
Steinerscher Satz
Gleichförmig beschleunige Rotationsbewegung
Drehimpuls
Freie Rotation und Kreisel
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Gravitation und Keplersche Gesetze
Gravitationsgesetz, Fluchtgeschwindigkeit
Planetenbahnen sind Ellipsenbahnen
Flächensatz, Umlaufzeiten
Effektives Potential
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Schwingungen
Ungedämpfter, harmonischer Oszillator
Gedämpfter, harmonischer Oszillator
Erzwungene Schwingungen
Resonanz
Schwebung
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Wellen
Harmonische Welle (1-dim.)
Transversale, longitudinale Wellen
Wellenlänge, Frequenz
Phasengeschwindigkeit
Fourierzerlegung
The Sound of Music (Weihnachtsvorlesung)
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Mechanik deformierbarer Körper
Feste Körper, Hooksches Gesetz
Elastizitätsmodul, Possionzahl
Kompressionsmodul, Schubmodul
Torsion und Torsionsschwingung
Biegung, Flächenträgheitsmoment
Ruhende Flüssigkeiten
Inkompressibilität
Druck, Pascalsches Prinzip
Druck im Schwerefeld, Auftrieb
Oberflächenspannung
Ruhende Gase
Gesetz von Boyle-Mariotte
Barometrische Höhenformel
Strömende Flü’ssigkeiten und Gase
Kontinuitätsgleichung
Bernoullische Gleichung
Newtonsches Reibungsgesetz
Hagen-Poisseulle-Gesetz
Turbulenz, Reynolds-Zahl
CW-Wert
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Wärmelehre
Wärmebegriff, Temperaturbegriff
Volumenausdehnung von Gasen
Gesetz von Gay-Lussac
Celsius- & Kelvinskala
Ausdehnung flüssiger & fester Stoffe
Anomalie des Wassers
Boyle-Mariotte-Gay-Lussacsches Gesetz
Zustandsgleichung idealer Gase
Mol-Begriff
Kinetische Gastheorie
Boltzmannkonstante
Ä„quipartitionsprinzip, innere Energie
Wärmekapazität, latente Wärme
Phasenü’bergänge
Mechanisches Wärmeäquivalent
Erster Hauptsatz der Wärmelehre
Volumenarbeit & pV-Diagramme
Thermodynamische Prozesse
Isobare Expansion
Isochore Zustandsänderung
Isotherme Expansion
Adiabatische Zustandsänderung
Neues Semester
Kreisprozess
Carnot Prozess
Entropie
Zweiter Hauptsatz der Wärmelehre
Thermodynamik realer Gase
Van-der-Waals-Gleichung
PEP 2
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Transportprozesse
Flüsse, Stromdichte
Kontinuitäsgleichung, Divergenz
Wärmetransport
Konvektion, Wärmeleitung
Fouriersches Gesetz
Wärmeleitfähigkeit
Diffusion, 1. Ficksches Gesetz
Wärmeleitgleichung, 2. Ficksches Gesetz
Wärmestrahlung
Solarkonstante
Kirchhoffsches Strahlungsgesetz
Stefan-Boltzmannsches Strahlungsgesetz
Plancksches Strahlungsgesetz
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Elektrostatik
Elektrische Ladung
Elektrostatische Phänomene, Influenz
Mikroskopische Deutung
Coulombsches Gesetz
Elektrisches Feld, Feldstärke, Feldlinien
Elektrischer Fluss
Gaußsches Gesetz, 1. Maxwell Gleichung
Elektrische Felder in Leitern
Faraday Käfig
Mathem. Gaußscher Satz
Differentialform 1. Maxw. Gleichung
Elektrisches Potential
Coulombpotential
Wirbelfreiheit des elektrostatischen Feldes
Elektrische Spannung
Grundgleichungen Elektorstatik, Rotation
Possiongleichung, Laplacegleichung
Elektrische Felder geladener Leiter
Elektrischer Dipol
Kapazität und Kondensatoren
Parallel- und Reihenschaltung
Energie des elektrischen Feldes
Dielektrika, Elektrostatik in Materie
Permitivität
Polarisation, Suszeptibilität
Dielektrische Verschiebung
Verhalten an Grenzflächen
Feldenergie in Materie
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Elektrische Gleichströme
Strom und Stromdichte
Elektrischer Widerstand
Ohmsches Gesetz, Leitfähigkeit
Elektrische Leistung
Transport elektrischer Energie
Stromkreise, Kirchhoffsche Regeln
Strom- und Spannungsquellen
Galvanische Elmente
Thermische Stromquellen
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Magnetostatik
Magnetische Kraft, Dipolmagnet
Magnetfelder, Lorentzkraft
Zyklotronfrequenz
Magnetische Moment, magn. Dipol
Drehmoment auf magn. Dipol
Hall-Effekt, Hallspannung
Magnetfelder von Stömen
Magnetometer
Kräte zwischen Leitern
Amperedefinition
Grundgleichungen der Magnetostatik
Quellenfreiheit des B-Feldes, 2. Maxwellgleichung
Amperesches Durchflutungsgesetz
Magnetfeld eine stromdurchflossenen Leiters
Magnetfeld einer Spule
Biot-Savart-Gesetz
Feld eines magn. Dipols
Vektorpotential
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Materie im Magnetfeld
Magnetisierung, magn. Erregung
Dia-, Para-, Ferromagnetismus
magn. Suszeptibilität
relative Permeabilität
Weissche Bezirke, Curie-Gesetz
Hysterese, Remanenz, Koerzitivkraft
Feldgleichungen in Materie
Felder an Grenzflächen
Toroidmagnet mit Luftspalt
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Induktion und elektromagnetische Wechselfelder
Magnetische Induktion
Faradaysches Induktionsgesetz
3. Maxwellsche Gleichung
Lenzsche Regel
Generatoren
Induktivität und Selbstinduktion
Induktivität einer Spule
Verschiebungsstrom
Ampere-Maxwell-Gesetz
4. Maxwellsche Gleichung
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Schaltvorgänge, Wechselstrom, Schwingkreise
Induktivität im Stromkreis
Auf- und Entladen eines Kondensators
R,L,C im Wechselstromkreis
Wirk- und Blindleistung
Effektivwerte von Storm und Spannung
Komplexe Darstellung von Wechselstromkreisen
Wechselstromwiderstände, Impedanzen
Zeigerdiagramme
RLC-Schwingkreis
Transformator (unbelastet)
Elektrischer und magnetische Feldenergie
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Elektromagnetische Wellen
Ebene Wellen, Fourierreihe, Fourieintegral
Klassische Wellengleichung
Elektromagnetische Wellengleichung
Lichtgeschwindigkeit im Vakkum
Struktur von EM-Wellen
Wellenvektor, Poynting-Vektor
Energietransport in EM-Wellen
Erzeugung von EM-Wellen, Hertzscher Dipol
Abstrahlungscharakteristik des Hertzschen Dipols
Elektromagnetisches Spektrum
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Spezielle Relativitätstheorie
Galilei-Transformationen
Verletzung der Galilei-Transformationen
Michelson-Moreley-Experiment
Konstanz der Lichtgeschwindigkeit
Relativitätsprinzip und die Folgen
Relativität der Gleichzeitigkeit
Zeitdilatation
Längenkontraktion
Lorentztransformationen
Geschwindigkeitsadditionstheoreme
Relativistische Dynamik
Relativistscher Impus
Relativistische kinetische Energie
Relativistische Energie
Energie-Impuls-Beziehung
Vereinheitlichung von Elektrizität und Magnetismus