Physik – Lexikoneinträge
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In der Oberstufen-Physik tauchen häufig Integrale auf (manchmal sogar bevor sie im Mathematikunterricht ausführlich besprochen wurden). Das Arbeitsintegral \(W = \displaystyle \int_a^b F(x)\, \text dx\) ist die von einer Kraft \(F\!: x \mapsto F (x),\ x \in [a; b]\) , in Wegrichtung längs des Weges von a nach b verrichtete Arbeit W . Beispiel: Eine elektrische Probeladung q wird der ortsfesten Ladung Q aus großer Entfernung (dem Unendlichen) bis auf den Abstand d angenähert. Dabei ist die erforderliche Kraft F ( x ) gleich dem Negativen der Coulombkraft \(F(x) = - F_\text{C} (x) = \dfrac{qQ}...
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Unter der klassischen Physik versteht man das physikalische Wissen des ausgehenden 19. Jh. in Abgrenzung zur modernen Physik, zu der im Wesentlichen die Erkenntnisse der Quantentheorie und der Relativitätstheorie zählen. Die klassische Physik lässt sich grob in die Klassische Mechanik , die Klassische Elektrodynamik (Elektromagnetismus) und die Wärmelehre unterteilen.
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Die Mechanik (von griech. mechanikos „erfinderisch „) ist das älteste Teilgebiet der Physik. Man teilt sie in die drei Bereiche Kinematik (Beschreibung und Untersuchung von Bewegungen ), Dynamik (Lehre von den Wirkungen der Kräfte ) und Statik (mechanisches Gleichgewicht ). Grundlage aller Gesetze der klassischen Mechanik sind die drei Newton’schen Axiome . Wenn statt Punktmassen bzw. Schwerpunktbewegungen ausgedehnte Körper untersucht werden, treten weitere Effekte auf. Neben den starren Körpern werden elastische und plastische Verformungen sowie Statik und Dynamik von Flüssigkeiten behandelt...
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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
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Die Physik (von griech. physikos „die Natur betreffend“) war ursprünglich – in der frühen Neuzeit – ganz allgemein die Lehre von den Naturvorgängen, die aus Messungen und Experimenten auf allgemeine mathematische Gesetzmäßigkeiten schloss. Diese wurden in der Folge vielfach zu abgeschlossenen Theorien weiterentwickelt, aus denen sich im Prinzip alle Naturgesetze mathematisch ableiten lassen, Als sich später die Naturwissenschaften weiter ausdifferenzierten, wurde die Physik zur Wissenschaft von den Grundkräften Schwerkraft , Elektromagnetismus (und noch später die starke und schwache Kernkraft...
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(Physikochemie): Grenzgebiet zwischen Chemie und Physik, das chemische Vorgänge vorwiegend mittels physikalischer Methoden untersucht und mittels physikalischer Theorien beschreibt und erklärt.
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Der Begriff der physikalische Größe ist ein so wichtiger wie zentraler Aspekt der gesamten Physik. Er erlaubt quantitative Aussagen über ein messbares Einzelmerkmal eines physikalischen Sachverhalts, Systems oder Effekts. Um physikalische Größe zahlenmäßig erfassen und vergleichen zu können, braucht man „Maßstäbe“ bzw. standardisierte Vergleichswerte, dies sind die physikalischen Einheiten . Zu jeder Größe gibt es (mindestens) eine Einheit. Jeder spezielle Wert einer physikalischen Größe lässt sich als Produkt ausdrücken: Größenwert = Zahlenwert mal Einheit . Physikalische Gesetze sind fast...
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Eine physikalische Theorie (von griech. theorein „anschauen“) ist ein umfassend ausgearbeiteter mathematischer Formalismus, der ein abgegrenztes Teilgebiet der Physik beschreibt. Eine Theorie muss durch Experimente nachprüfbare Vorhersagen treffen – solange kein Experiment diese Vorhersagen widerlegt, wird die Theorie akzeptiert. Ein allgemein anerkanntes, wiederholbares Experiment, das der Theorie widerspricht, bringt sie dagegen zu Fall. Beispielsweise reichte das Ergebnis des Michelson-Versuchs , um die Newton’sche Mechanik zum Einsturz zu bringen und durch die Relativitätstheorie zu...
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In der Physik versteht man unter einem System (griech. „(zusammengesetztes) Gebilde“) eine Gruppe von gemeinsam untersuchten, meist in Wechselwirkung stehenden Teilen, z. B. das Planetensystem, ein Bleiatom, die Bestandteile eines Mobiles oder Autos im Stau auf der Autobahn. Im Gegensatz zu einem Körper können die einzelnen Elemente eines Systems von ganz unterschiedlicher Art sein. Besonders wichtig in der Physik sind abgeschlossene Systeme , die sich dadurch auszeichnen, das sie nicht mit der Außenwelt wechselwirken. Das Gegenteil davon ist ein offenes System . In einem abgeschlossenen...