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Gebäude, Türme, Krane oder Regale sollen standfest sein, also nicht umkippen. Entscheidend für die Standfestigkeit eines Körpers ist die Lage seines Schwerpunktes bezüglich seiner Auflagefläche. Ein Körper ist dann standfest, wenn die am Schwerpunkt angreifende Gewichtskraft durch die Auflagefläche verläuft. Der Körper befindet sich stets im stabilen Gleichgewicht.

Eine Strömung ist die gerichtete Bewegung eines Gases oder einer Flüssigkeit gegenüber einem Körper. Beispiele dafür sind strömendes Wasser in einem Fluss, strömendes Öl in einer Pipeline, strömendes Gas in einem Gasrohr oder die gegenüber einem Auto strömende Luft. Strömungen können mithilfe von Stromlinienbildern als Modell dargestellt werden. Unterschieden werden glatte (laminare) Strömungen und verwirbelte (turbulente) Strömungen.
Besteht zwischen einem Körper und einer strömenden Flüssigkeit bzw. einem strömenden Gas eine Relativbewegung, so tritt ein Strömungswiderstand auf. Handelt es sich bei dem Stoff um Luft, so spricht man vom Luftwiderstand und von der Luftwiderstandskraft.

Jeder Körper besteht aus einem oder mehreren Stoffen, jeder Stoff aus Teilchen. Das können Atome, Moleküle, Ionen, Elektronen oder andere Teilchen sein. Liegt eine bestimmte Stoffportion vor, so kann sie in zweierlei Weise charakterisiert werden:

• Eine Stoffportion kann durch die Anzahl der Teilchen gekennzeichnet werden, aus denen sie besteht. Die betreffende physikalische Größe wird als Teilchenanzahl bezeichnet.
• Eine Stoffportion kann durch die physikalische Größe Stoffmenge gekennzeichnet werden. Die in Mol gemessene Stoffmenge gibt an, das Wievielfache einer bestimmten Teilchenanzahl in einer Stoffportion verliegt.

Alle Stoffe sind aus sehr kleinen Teilchen, den Atomen und Molekülen, aufgebaut. Den Aufbau von Stoffen kann man mithilfe von Teilchenmodellen beschreiben bzw. veranschaulichen. Die Modelle ermöglichen es auch, eine Reihe von Erscheinungen zu deuten bzw. zu erklären.
Je nach ihrem Verwendungszweck gibt es sehr unterschiedliche Arten von Teilchenmodellen: Neben ideellen Modellen in Form eines Aussagensystems nutzt man auch verschiedene materielle (gegenständliche) Modellen, z.B. um die Struktur von Stoffen anschaulich zu machen.

Wie wir Schall empfinden, hängt in starkem Maße von der Tonhöhe und der Lautstärke ab. Beides sind keine physikalischen, sondern physiologische Größen. Die Tonhöhe wird durch die Frequenz (Schnelligkeit der Druckschwankungen) bestimmt. Je größer die Frequenz der Schwingungen ist, desto höher ist der Ton. Die Lautstärke wird durch die Amplitude der Schwingungen (Größe der Druckschwankungen) bestimmt. Je größer die Amplitude der Schwingungen ist, desto lauter ist der Ton. Die Lautstärke wird in der Einheit Phon (phon) angegeben und kann mit Schallpegelmessern bestimmt werden.

* 15.10.1608 Faenza
† 25.10.1647 Florenz

Er war ein italienischer Physiker und Mathematiker, der insbesondere durch seine Untersuchungen zum Luftdruck bekannt wurde. Eine Einheit des Luftdruckes, das Torr, wurde nach ihm benannt. In der Mathematik gehört er zu den Wegbereitern der Integralrechnung.

Das von GALILEO GALILEI (1564-1642) gefundene Trägheitsgesetz lautet:
Ein Körper bleibt in Ruhe oder in gleichförmiger geradliniger Bewegung, solange die Summe der auf ihn wirkenden Kräfte null ist.
$\overrightarrow{v}=\text{konstant bei}\overrightarrow{F}={\displaystyle \sum _{i=1}^n{\overrightarrow{F}}_i}=0$
ISAAC NEWTON (1643-1727) formulierte dieses Gesetz in klarer Form in Rahmen seiner newtonschen Mechanik. Es wird deshalb auch als 1. newtonsches Gesetz bezeichnet.

Trägheitskräfte, auch Scheinkräfte genannt, treten in beschleunigten Bezugssystemen als real wirkende Kräfte auf. Sie wirken stets entgegen der Beschleunigung. Das gilt bei einer geradlinigen Bewegung ebenso wie bei einer Kreisbewegung. Dort werden sie als Zentrifugalkräfte bezeichnet.
Auch ein mit der Erdoberfläche verbundenes Bezugssystem ist aufgrund der Rotation der Erde um ihre Achse ein beschleunigtes Bezugssystem. Demzufolge wirkt auf jeden Körper, der sich auf der Erdoberfläche befindet, eine Trägheitskraft.
Eine weitere spezielle Trägheitskraft, die auf bewegte Körper auf der Erdoberfläche und damit auch auf fließendes Wasser oder bewegte Luftmassen wirkt, ist die CORIOLIS-Kraft.

Bei einer geradlinigen Bewegung hängt die Änderung des Bewegungszustandes eines Körpers von der wirkenden Kraft und von der Masse des Körpers ab. Die analogen Größen bei der Rotation sind des Drehmoment und das Trägheitsmoment.

Das Trägheitsmoment gibt an, wie träge ein drehbar gelagerter Körper gegenüber der Änderung seines Bewegungszustandes ist.
Formelzeichen: J
Einheit: ein Kilogramm mal Quadratmeter $(1\text{kg}\cdot {\text{m}}^2)$

Allgemein gilt für das Trägheitsmoment: $J={\displaystyle \sum _{i=1}^n{m}_i\cdot r_i^2\text{oder}J={\displaystyle \int r^2\text{d}m}}$

Setzt sich die Bewegung eines Körpers aus zwei gleichförmigen Teilbewegungen zusammen, so spricht man von einer Überlagerung oder Superposition gleichförmiger Bewegungen. Die Teilbewegungen können die gleiche Richtung oder die entgegengesetzte Richtung haben oder einen beliebigen Winkel zueinander bilden.
Die beiden Teilbewegungen ergeben eine resultierende Bewegung (zusammengesetzte Bewegung). Für diese resultierende Bewegung können Wege und Geschwindigkeiten rechnerisch oder zeichnerisch ermittelt werden. Dabei ist der vektorielle Charakter von Weg und Geschwindigkeit zu beachten.

Setzt sich die Bewegung eines Körpers aus einer gleichförmigen und einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung zusammen, so spricht man von einer Überlagerung oder Superposition von Bewegungen. Die Teilbewegungen können die gleiche Richtung oder die entgegengesetzte Richtung haben oder einen beliebigen Winkel zueinander bilden.
Die beiden Teilbewegungen ergeben eine resultierende (zusammengesetzte) Bewegung. Für diese resultierende Bewegung können Wege und Geschwindigkeiten rechnerisch oder zeichnerisch ermittelt werden. Dabei ist der vektorielle Charakter von Weg und Geschwindigkeit zu beachten.

Schwingungen können sich wie andere Bewegungen überlagern. Das Ergebnis dieser Überlagerung hängt von den gegebenen Bedingungen ab.
Überlagern sich Schwingungen gleicher Schwingungsrichtung und gleicher Frequenz, so entstehen wieder harmonische Schwingungen, deren Amplitude von der Phasenlage der Einzelschwingungen abhängt. Bei geringem Unterschied der Frequenzen der Einzelschwingungen entsteht eine Schwebung.
Bei Einzelschwingungen deutlich unterschiedlicher Frequenz entsteht als Resultierende eine Schwingung, die nicht harmonisch ist.
Bei der Überlagerung von Schwingungen, deren Schwingungsrichtung senkrecht zueinander ist, bilden sich als resultierende Schwingungen Gebilde, die als LISSAJOUS-Figuren bezeichnet werden.

U-Boote oder Unterseeboote sind spezielle Schiffe, die für Fahrten unter Wasser gebaut sind. Aufgrund ihrer Konstruktion können sie im Wasser schwimmen, unter Wasser schweben, sinken oder steigen. Erreicht wird das durch spezielle Tauchzellen oder Tauchtanks, in denen sich als Ballast Wasser veränderlicher Menge befindet.

Der Mensch kann nicht allen Schall hören, der von schwingenden Körpern erzeugt wird. Wenn Schall hörbar sein soll, so muss die Lautstärke zwischen der Hörschwelle und der Schmerzschwelle liegen und die Frequenz zwischen
16 Hz und 20:000 Hz (20 kHz) betragen.
Schall mit einer Frequenz von über 20 kHz bezeichnet man als Ultraschall. Seine Frequenz kann bis zu 1 GHz, das sind eine Milliarde Hertz, betragen. Ultraschall wird in vielfältiger Weise in Technik und Medizin genutzt.
Schall mit Frequenzen von unter 16 Hz nennt man Infraschall. Er tritt u. a. im Zusammenhang mit Erdbeben auf.

Als Vakuum bezeichnet man einen gasgefüllten (luftgefüllten) Raum mit einem Druck unterhalb des normalen Luftdruckes von 1013,25 hPa. Je nach dem Druck wird dabei zwischen Grobvakuum, Feinvakuum, Hochvakuum und Ultrahochvakuum (Höchstvakuum) unterschieden. Erzeugen kann man ein Vakuum mithilfe von Vakuumpumpen.

Viele Elemente bestehen aus Isotopengemischen. Auch bei Kernreaktionen entstehen unterschiedliche Isotope. Sie unterscheiden sich in ihren Massen zum Teil nur geringfügig. Die Methode, Teilchen nach ihrer unterschiedlichen Masse voneinander zu trennen und damit zu identifizieren, bezeichnet man als Massenspektrografie. Die entsprechenden Geräte werden als Massenspektrografen oder Massenspektrometer bezeichnet. Den ersten Massenspektrografen entwickelte der britische Physiker und Chemiker FRANCIS WILLIAM ASTON (1877-1945) im Jahr 1919.

* 13.06.1831 in Edinburgh
† 05.11.1879 in Cambridge

Er war einer der vielseitigsten und bedeutendsten Physiker des 19. Jahrhunderts und entwickelte u.a. in Anknüpfung an die Arbeiten von MICHAEL FARADAY (1791-1867) eine Theorie der elektromagnetischen Felder, entdeckte den transversalen Charakter elektromagnetischer Wellen und erkannte, dass auch Licht als elektromagnetische Welle aufgefasst werden kann. Darüber hinaus formulierte er eine statistische Beschreibung der Teilchenbewegung in Gasen. Weiterhin beschäftigte er sich mit der Farbenlehre und mit der Theorie von Steuerungs- und Regelungsmechanismen.

* 14.09.1883 in Wien
† 03.01.1958 in Berlin

Er war ein deutscher Physiker und Hochfrequenztechniker und beschäftigte sich insbesondere mit elektromagnetischen Wellen und deren Anwendungen. Bekannt wurde er vor allem durch die nach ihm benannte meißnersche Rückkopplungsschaltung zur Erzeugung hochfrequenter und ungedämpfter elektromagnetischer Schwingungen.

* 22.03.1868 in Morrison (Illinois)
† 19.12.1953 in San Marino (Kalifornien)

Er war ein vielseitiger und bedeutender amerikanischer Physiker. Seine größte wissenschaftliche Leistung ist die experimentelle Präzisionsbestimmung der Elementarladung mit der Tröpfchenmethode (MILLIKAN-Versuch), für die er 1923 den Nobelpreis für Physik erhielt. MILLIKAN beschäftigte sich darüber hinaus mit ultravioletter Strahlung, Röntgenstrahlung und kosmischer Strahlung. Außerdem erfüllte er als Präsident des California Institute of Technology in Pasadena und der amerikanischen physikalischen Gesellschaft wichtige wissenschaftsorganisatorische Aufgaben.

In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde die Existenz von Elektronen nachgewiesen und der Begriff Elektron in die Physik eingeführt. Bekannt war auch, dass Elektronen negativ geladen sind. Die genaue Bestimmung dieser Ladung, der Elementarladung, gelang erstmals in den Jahren 1909-1913 dem amerikanischen Physiker ROBERT ANDREWS MILLIKAN (1868-1953). Für seine Präzisionsbestimmungen der Elementarladung erhielt MILLIKAN 1923 den Nobelpreis für Physik. Der Versuch selbst, der die Bezeichnung MILLIKAN-Versuch trägt, gehört zu den grundlegenden Experimenten der Physik.

* 14.08.1777 in Rudkoebing
† 09.03.1851 in Kopenhagen

Er war ein dänischer Physiker und Chemiker und war als Professor für Physik in Kopenhagen tätig. Im Jahre 1820 entdeckte er die magnetische Wirkung elektrischer Ströme und damit den Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus.

* 16.03.1789 in Erlangen
† 06.07.1854 in München

Er war deutscher Mathematiker und Physiker, arbeitete als Lehrer für Mathematik und Physik und in seinen letzten Lebensjahren als Professor an der Universität München. Seine wichtigste Entdeckung war ein Gesetz der Elektrizitätslehre zum Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke, das wir heute als ohmsches Gesetz kennen.

Operationsverstärker (OPV) sind mehrstufige Verstärker mit hoher Spannungsverstärkung, die ursprünglich in diskreter Schaltungstechnik zur Realisierung mathematischer Verknüpfungen zwischen dem Ausgangs- und den Eingangssignalen genutzt wurden. Mit dem Aufkommen der digitalen Rechentechnik haben sie bis auf wenige Spezialanwendungen als allein nutzbare mathematische Verknüpfungsstrukturen ihre Bedeutung verloren.
Heute werden Operationsverstärker in integrierter Schaltungstechnik realisiert. Dabei hängt ihr Betriebsverhalten fast ausschließlich von der Außenbeschaltung ab und verlangt im Prinzip keine Kenntnis ihres Innenaufbaus. Ihr Einsatzbereich umfasst das gesamte Gebiet der Elektronik: Sie werden heute als universell nutzbare Verstärker ebenso verwendet wie zur Schwingungserzeugung und Impedanzwandlung, als AC–DC–Wandler in der Messtechnik oder als Präzisionsgleichrichter.

Unter Wechselstromwiderständen versteht man ohmsche, induktive und kapazitive Widerstände. Für die Parallelschaltung solcher Widerstände gelten im Wechselstromkreis andere Gesetze als für Widerstände im Gleichstromkreis. Der Gesamtwiderstand Z, der auch als Scheinwiderstand bezeichnet wird, kann bei Parallelschaltung von Wechselstromwiderständen berechnet werden mit der Gleichung:

$\frac{1}{Z}=\sqrt{\frac{1}{R^2}+{\left(\frac{1}{X_{\text{C}}}-\frac{1}{X_{\text{L}}}\right)}^2}\text{oder}\frac{1}{Z}=\sqrt{\frac{1}{R^2}+{\left(\omega \cdot C-\frac{1}{\omega \cdot L}\right)}^2}$

Elektrische Felder, magnetische Felder und Gravitationsfelder sind dadurch gekennzeichnet, dass auf Körper mit bestimmten Eigenschaften, die sich in ihnen befinden, Kräfte ausgeübt werden. Alle drei Arten von Feldern lassen sich mithilfe des Modells Feldlinienbild beschreiben. Für jedes der Felder gibt es feldbeschreibende Größen, die teilweise in analoger Weise definiert sind. Darüber hinaus gibt es zwischen diesen drei Arten von Feldern weitere Gemeinsamkeiten, aber auch deutliche Unterschiede.