Physik Schülerlexikon

Ein (physikalisches) Naturgesetz ist ein durch mathematische Formeln ausgedrückter quantitativer Zusammenhang zwischen physikalischen Größen , der mindestens für einen bestimmten Teil der materiellen Welt gültig ist. Viele Naturgesetze wurden ursprünglich aus experimentellen Ergebnissen abgeleitet. Sie lassen sich aber heute im Rahmen einer als grundlegend betrachteten Theorie herleiten oder verstehen. Beispiele: Gravitationsgesetz , Coulomb-Gesetz , Ohm’sches Gesetz , Hauptsätze der Wärmelehre

Zahlen oder physikalische Größen , die in den Naturgesetzen vorkommen und von denen man annimmt, dass sie durch die Natur vorgegeben sind und überall im Universum denselben Wert haben – und auch zu allen Zeiten hatten bzw. haben werden. Beispiele: Gravitationskonstante , Lichtgeschwindigkeit , Elektronenmasse , Elementarladung Für den inneren Zusammenhang der Physik ist es wichtig, die Werte der Naturkonstanten möglichst genau zu messen. Da sich die meisten Naturkonstanten auf völlig verschiedenen Wegen bestimmen lassen, aber auch aufgrund der Fortschritte der Messtechnik ist es notwendig, die...

Nebel ist ein sog. Aerosol , d. h. ein Gemisch aus feinstverteilten Partikeln und einem Gas, wobei in diesem Fall die Partikel kleine Wassertröpfchen und das Gas die Atmosphärenluft ist. Bei bodennahem Nebel kann die Sichtweite unter einem 1 km, manchmal sogar unter 30 m liegen. Nebel entsteht, wenn sich Luft bei Anwesenheit einer ausreichenden Zahl von Kondensationskeimen unter den Taupunkt abkühlt.

Ein Neutrino (ital. »kleines Neutron«) ist ein sehr leichtes, elektrisch und farbneutrales Elementarteilchen aus der Gruppe der Leptonen . Wie bei den geladenen Leptonen gibt es genau drei Arten von Neutrinos sowie deren Antiteilchen. Sie sind nach den zugehörigen geladenen Leptonen benannt: Elektron-Neutrino \(\nu_\text e\) , Myon-Neutrino \(\nu_\mu\) und Tauon-Neutrino \(\nu_\tau\) bzw. Antielektron-Neutrino usw. ( \(\bar\nu_\text e\) , \(\bar\nu_\mu\) , \(\bar\nu_\tau\) ). Der Spin der Neutrinos beträgt s = 1/2, sie sind also Fermionen . Ihre Masse ist sehr klein, aber größer als null...

Das Neutron n ist ein elektrisch neutrales, relativ langlebiges Elementarteilchen mit der Ruhemasse mn = 1,0087 u = \(1,675 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}\) bzw. einer Ruheenergie von 939,565 MeV. Die Ruheenergie ist damit um rund 1,3 MeV größer als die des Protons , weswegen freie Neutronen mit einer Halbwertszeit von 880 s (knapp 15 min) sich per Betazerfall in Protonen verwandeln. Das Neutron wurde 1932 von James Chadwick entdeckt. Neutron und Proton nennt man zusammen auch Nukleonen ( Kernbausteine ). Sie haben viele Eigenschaften gemeinsam: sie bestehen beide aus drei Quarks (Neutron: udd...

Das Newton (nach Isaac Newton ), Einheitenzeichen N, ist die SI-Einheit der Kraft . Es ist definiert über die Einheitengleichung: \(1\,\text N = 1\,\dfrac{\text{kg} \cdot \text m}{\text s^2}\) Multipliziert man das Newton mit der Einheit Meter, erhält man gemäß dem Merkspruch „Arbeit ist Kraft mal Weg“ eine Energieeinheit, es ist demnach \(1\,\text J = 1\,\text N \cdot \text m\) (Das Joule , Einheitenzeichen J, ist die SI-Einheit der Energie ). Gleichzeitig ist ein 1 Nm (Newtonmeter) aber auch die Einheit des Drehimpulses . Achtung: In der Alltagssprache sagt man oft Sätze wie: „Ich wiege 65...

Als Newton’sche Axiome oder Gesetze bezeichnet man die drei von Isaac Newton formulierten Grundgesetze der klassischen Mechanik : Trägheitsgesetz: Jeder Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder gleichförmigen geradlinigen Bewegung, sofern er nicht durch eine Kraft gezwungen wird, seinen Bewegungszustand zu ändern. Dynamisches Grundgesetz: Die Beschleunigung \(\vec a\) eines Körpers ist proportional zu seine (trägen) Masse m und zur einwirkenden Kraft \(\vec F\) und sie erfolgt in Richtung der Kraft: \(\vec F = m \cdot \vec a\) Kurzform: „Kraft ist Masse mal Beschleunigung“. Ist die Masse...

Ein Nonius (nach Pedro Nunes ) ist eine Vorrichtung zum Ablesen von Zwischenwerten auf einer Skala, z. B. auf der Längenskala einer Schieblehre . Die Nonius-Skala hat meist zehn Teile, die zusammen so lang sind wie neun Teile auf der Hauptskala . Der Messwert, bestimmt durch den Nullpunkt des Nonius, wird dann auf eine Stelle nach dem Komma abgelesen, indem man denjenigen Strich auf dem Nonius sucht, der genau mit einem Strich auf der Hauptskala übereinstimmt (Abb.).

Der Nullleiter oder Neutralleiter ist der geerdete Mittelleiter im Dreileitersystem, z. B. bei Drehstrom . Der entsprechende Draht ist in Europa blau. Der Nullleiter ist zu unterscheiden vom grün-gelben Schutzleiter , der im Fall von Kurzschlüssen überschüssige Ströme ableitet.

Eine Nullmessung isteine auch Nullmethode genannte Messmethode, bei der man den Versuchsaufbau so konzipiert, dass die zu messende Größe gerade den Wert null anzeigt. Ein einfaches Beispiel ist eine Balkenwaage , bei der so viele Gegengewichte auf die eine Waagschale gelegt werden, dass sie das zu messende Massenstück auf der anderen Waagschale genau „aufwiegen“. Der Vorteil dieser Methode liegt darin, dass man sehr empfindliche Messinstrumente einsetzen kann und es außerdem in der Regel besonders gut möglich ist festzustellen, ob ein Effekt vorliegt oder nicht (im Gegensatz zu kleinen...