Titel | 5 |
Inhalt | 9 |
A Mechanik | 14 |
1 Einführung | 14 |
1.1 Einleitung | 14 |
1.2 Messung und Maßeinheit | 15 |
2 Kinematik der Massenpunkte | 17 |
2.1 Idealisierungen | 17 |
2.2 Geschwindigkeit | 18 |
2.3 Einführung in die Integralrechnung | 20 |
2.4 Beschleunigung | 23 |
2.5 Kreisbewegung | 27 |
2.6 Noch einmal in Kürze | 31 |
2.7 Aufgaben | 31 |
3 Newtonsche Axiome und Kräfte | 33 |
3.1 Das erste Newtonsche Axiom | 33 |
3.2 Das zweite und dritte Newtonsche Axiom | 35 |
3.3 Lösung einfacher Bewegungsgleichungen | 37 |
3.4 Reibungskräfte | 44 |
3.5 Noch einmal in Kürze | 50 |
3.6 Aufgaben | 51 |
4 Arbeit, Leistung und Energie | 57 |
4.1 Arbeit | 57 |
4.2 Leistung | 61 |
4.3 Energie | 65 |
4.4 Erneuerbare Energien * | 70 |
4.5 Noch einmal in Kürze | 80 |
4.6 Aufgaben | 81 |
5 Impulssatz und Drehimpulssatz | 88 |
5.1 Impulssatz | 88 |
5.2 Drehimpulsssatz für Massenpunkte | 99 |
5.3 Noch einmal in Kürze | 107 |
5.4 Aufgaben | 108 |
6 Bewegungen starrer Körper | 113 |
6.1 Schwerpunktsatz | 113 |
6.2 Trägheitsmomente | 117 |
6.3 Drehungen um raumfeste Achsen | 123 |
6.4 Ebene Bewegungen starrer Körper | 127 |
6.5 Kinetische Energie ebener Bewegungen | 132 |
6.6 Unwuchtkräfte | 134 |
6.7 Präzession und Nutation | 138 |
6.8 Noch einmal in Kürze | 141 |
6.9 Aufgaben | 143 |
7 Lineare Schwingungen | 147 |
7.1 Freie Schwingungen | 147 |
7.2 Erzwungene Schwingungen | 156 |
7.3 Mechanische und elektrische Schwingungen * | 166 |
7.4 Gekoppelte Pendel | 167 |
7.5 Noch einmal in Kürze | 171 |
7.6 Aufgaben | 172 |
8 Strömungslehre | 179 |
8.1 Grundlagen | 179 |
8.2 Die Bernoulli-Gleichung | 183 |
8.3 Laminare Strömungen | 194 |
8.4 Turbulenzbildung und Reynolds-Zahl | 201 |
8.5 Turbulente Rohrströmungen * | 205 |
8.6 Strömungswiderstand umströmter Körper | 209 |
8.7 Modelltechnik * | 212 |
8.8 Windkraftanlagen * | 213 |
8.9 Noch einmal in Kürze | 219 |
8.10 Aufgaben | 221 |
B Thermodynamik | 225 |
9 Einführung in die Thermodynamik | 225 |
10 Temperatur | 227 |
10.1 Definition der Temperaturskala | 227 |
10.2 Thermische Ausdehnung | 231 |
10.3 Temperaturmessung | 235 |
10.4 Noch einmal in Kürze | 236 |
10.5 Aufgaben | 237 |
11 Ideale Gasgleichung | 239 |
11.1 Naturkonstanten | 239 |
11.2 Aufstellung der idealen Gasgleichung | 241 |
11.3 Noch einmal in Kürze | 243 |
11.4 Aufgaben | 244 |
12 Kinetische Gastheorie | 246 |
12.1 Definition des idealen Gases | 246 |
12.2 Grundgleichung der kinetischen Gastheorie | 247 |
12.3 Geschwindigkeitsverteilung | 253 |
12.4 Noch einmal in Kürze | 257 |
12.5 Aufgaben | 258 |
13 Erster Hauptsatz der Thermodynamik | 259 |
13.1 Wärme | 259 |
13.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik | 260 |
13.3 Wärmeübergang | 262 |
13.4 Volumenänderungsarbeit | 264 |
13.5 Gleichverteilungssatz und Wärmekapazität | 269 |
13.6 Adiabatische Zustandsänderungen | 275 |
13.7 Noch einmal in Kürze | 279 |
13.8 Aufgaben | 281 |
14 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik | 285 |
14.1 Formulierungen von Clausius und Kelvin | 285 |
14.2 Reversible und irreversible Prozesse | 288 |
14.3 Wirkungsgrad reversibler und irreversibler Prozesse | 294 |
14.4 Carnotscher Kreisprozess | 297 |
14.5 Noch einmal in Kürze | 304 |
14.6 Aufgaben | 306 |
15 Phasenumwandlungen | 310 |
15.1 Umwandlungswärmen und -temperaturen | 310 |
15.2 Verdampfung und Kondensation | 314 |
15.3 p,T-Diagramme | 322 |
15.4 Zustandsgleichung realer Gase * | 327 |
15.5 Verflüssigung von Gasen * | 330 |
15.6 Kältemaschinen | 332 |
15.7 Noch einmal in Kürze | 337 |
15.8 Aufgaben | 340 |
16 Wärmeübertragung | 343 |
16.1 Wärmeleitung | 343 |
16.2 Konvektion | 349 |
16.3 Wärmestrahlung | 353 |
16.4 Wärmeaustausch durch Strahlung | 363 |
16.5 Noch einmal in Kürze | 366 |
16.6 Aufgaben | 368 |
Lösungen | 373 |
Lösungen: 2 Kinematik der Massenpunkte | 373 |
Lösungen: 3 Newtonsche Axiome und Kräfte | 376 |
Lösungen: 4 Arbeit, Leistung und Energie | 382 |
Lösungen: 5 Impuls- und Drehimpulssatz | 390 |
Lösungen: 6 Starrer Körper | 395 |
Lösungen: 7 Lineare Schwingungen | 399 |
Lösungen: 8 Strömungslehre | 407 |
Lösungen: 10 Temperatur | 415 |
Lösungen: 11 Ideale Gasgleichung | 417 |
Lösungen: 12 Kinetische Gastheorie | 420 |
Lösungen: 13 Erster Hauptsatz | 421 |
Lösungen: 14 Zweiter Hauptsatz | 425 |
Lösungen: 15 Phasenumwandlungen | 432 |
Lösungen: 16 Wärmeübertragung | 437 |
Register | 446 |