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Vergleichen ist eine Erkenntnistätigkeit. Beim Vergleichen werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede von zwei oder mehreren Vergleichsobjekten (z. B. Körper, Stoffe, Vorgänge, Geräte) ermittelt und dargestellt.

Voraussagen ist eine Tätigkeit, die eng mit der Anwendung von Gesetzen und Modellen und damit mit dem Erklären verbunden ist. Beim Voraussagen wird auf der Grundlage von Gesetzen oder Modellen unter Berücksichtigung der gegebenen Bedingungen eine Folgerung in Bezug auf eine Erscheinung abgeleitet und zusammenhängend dargestellt.

Jede physikalische Größe wird in einer bestimmten Einheit gemessen, z. B. die Länge in Meter oder die Zeit in Sekunden oder Minuten. Häufig ist es aber sinnvoll, eine bestimmte physikalische Größe in Vielfachen oder in Teilen der betreffenden Einheit anzugeben, damit die Zahlenwerte nicht zu groß oder zu klein werden. Dazu nutzt man Vorsätze vor den Einheiten. Diese Vorsätze sind international vereinbart. So hat z. B. der Vorsatz "Kilo" (Abkürzung k) die Bedeutung 1 000: Ein Kilogramm sind 1 000 Gramm. Der Vorsatz "Milli" (Abkürzung m) hat die Bedeutung ein Tausendstel: Ein Milligramm sind ein Tausendstel Gramm.
Durch einen Vorsatz vor einer Einheit erhält man Vielfache oder Teile der betreffenden Einheit.

Die Wärmelehre oder Thermodynamik ist ein Teilgebiet der Physik. Sie beschäftigt sich mit der Temperatur von Körpern, der Zufuhr und Abgabe von Wärme und den damit verbundenen Temperatur- und Volumenänderungen, den Aggregatzuständen und ihren Änderungen, der Wärmeübertragung und den Wärmekraftmaschinen (Verbrennungsmotoren, Turbinen, Dampfmaschinen).

Das geozentrische Weltbild ist eine historisch überaus bedeutsame Auffassung vom Aufbau des Weltalls, die von dem griechischen Philosophen CLAUDIUS PTOLEMÄUS (ca. 100 - ca. 170) begründet wurde.
Es wurde angenommen, dass sich die Erde im Mittelpunkt des Weltalls befindet und alle Planeten sowie die Sonne sich auf kreisförmigen Bahnen um die Erde bewegen.
Mit diesem Weltbild konnten viele astronomische Erscheinungen erklärt werden. Ab dem 16. Jahrhundert wurde das geozentrische Weltbild allmählich vom heliozentrischen Weltbild abgelöst.

Das heliozentrische Weltbild ist eine Auffassung vom Aufbau des Weltalls, die sich im 16. Jahrhundert herausbildete. Entscheidenden Anteil daran hatte NIKOLAUS KOPERNIKUS (1473-1543), der dieses Weltbild in jahrzehntelanger Arbeit entwickelte. Weitere wichtige Beiträge zur Durchsetzung des heliozentrischen Weltbildes leisteten GALILEO GALILEI (1564-1642) und JOHANNES KEPLER (1571-1630).
Nach diesem Weltbild befindet sich die Sonne im Zentrum unseres Planetensystems. Um die Sonne kreisen die Planeten. Die Sterne befinden sich in einer Fixsternsphäre, die in großer Entfernung das gesamte Planetensystem wie eine Schale umgibt.
Das heliozentrische Weltbild löste das von CLAUDIUS PTOLEMÄUS postulierte geozentrische Weltbild ab, das über 1 500 Jahre lang als das gültige und richtige Weltbild angesehen wurde.

In der Physik werden eine Reihe charakteristischer Denk- und Arbeitsweisen genutzt. Dazu gehören verschiedene Erkenntniswege, typische Methoden und bestimmte Tätigkeiten. Mit dem Test wird die Methodenkompetenz überprüft.

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Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Gegenstand, Teilgebiete, Methoden".

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WISSENSTEST

Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird.

Die mechanische Arbeit beschreibt einen Vorgang oder Prozess. Sie wird deshalb auch als eine Prozessgröße bezeichnet.

* um 287 v.Chr. Syrakus
† 212 v.Chr. Syrakus
Er war ein bedeutender griechischer Mathematiker, Physiker und Erfinder, gewann viele seiner Ergebnisse auf experimentellem Wege und wandte sie auch an. Er schuf die Grundlage der Statik und Hydrostatik und fand das Hebelgesetz.

Mechanische Schwingungen können nach der Art der Energiezufuhr und nach der Form der Schwingungen unterschieden werden.
Nach der Art der Energiezufuhr unterscheidet man zwischen freien und erzwungenen Schwingungen. Nach der Form der Schwingungen differenziert man zwischen

• harmonischen und nicht harmonischen Schwingungen sowie
• ungedämpften und gedämpften Schwingungen.

Bewegungen von Körpern unterscheiden sich nicht nur nach den Bahnformen, sondern auch danach, wie sie sich längs einer Bahn bewegen. Unterscheiden kann man zwischen

• unbeschleunigten Bewegungen und
• beschleunigten Bewegungen.

Bei den beschleunigten Bewegungen kann man unterscheiden zwischen

• gleichmäßig beschleunigten Bewegungen (a = konstant) und
• ungleichmäßig beschleunigten Bewegungen $(a\ne \text{ konstant)}$.
  

Der Auflagedruck gibt an, mit welcher Kraft ein Körper senkrecht auf eine Fläche von 1 Quadratmeter wirkt.

Unter der Bedingung, dass die Kraft senkrecht auf die Fläche wirkt, kann der Auflagedruck mit folgender Gleichung berechnet werden:

$\begin{array}{l}p=\frac{F}{A}F\text{ wirkende Kraft}\\ A\text{ Fläche}\text{, auf die die Kraft wirkt}\end{array}$

Wird ein Körper von einer Flüssigkeit oder einem Gas umströmt, so kann eine in der Regel nach oben gerichtete Kraft auftreten. Diese Erscheinung wird als dynamischer Auftrieb, die dadurch wirkende Kraft als Auftriebskraft bezeichnet. Genutzt wird der dynamische Auftrieb vor allem bei Flugzeugen.
Er spielt auch bei Vögeln eine wichtige Rolle.

Befindet sich ein Körper in einer Flüssigkeit oder in einem Gas, so verringert sich scheinbar seine Gewichtskraft. Diese Erscheinung wird als statischer Auftrieb bezeichnet, die der Gewichtskraft entgegen gerichtete Kraft als Auftriebskraft. Für einen Körper, der sich in einer Flüssigkeit oder in einem Gas befindet, gilt:
Die auf einen Körper wirkende Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft der von ihm verdrängten Flüssigkeits- bzw. Gasmenge (archimedisches Gesetz).

Die Bewegung eines Körpers erfolgt immer längs einer bestimmten Bahn.
Nach der Form ihrer Bahn (Bahnform) kann man Bewegungen einteilen in

• geradlinige Bewegungen und
• krummlinige Bewegungen.

Eine spezielle krummlinige Bewegung ist die Kreisbewegung. Sie ist zu unterscheiden von der Drehbewegung eines Körpers um eine Drehachse.

Bei der Überlagerung einer gleichförmigen Bewegung unter einem Winkel zur Waagerechten und des freien Falls in senkrechter Richtung, also bei einem schrägen Wurf, entsteht als Bahnkurve eine Wurfparabel, wenn der Luftwiderstand vernachlässigt werden kann. Kennzeichnend für eine solche Wurfparabel ist der spiegelsymmetrische Verlauf.
Bei vielen Bewegungen beeinflusst der Luftwiderstand den Bahnverlauf. Damit entstehen Kurven, die von der Idealform einer Wurfparabel abweichen und als ballistische Kurven bezeichnet werden. Die Wurfweite ist bei gleicher Anfangsgeschwindigkeit geringer als bei Wurfparabeln.

Barometer oder Druckmesser sind Geräte zur Messung des Luftdruckes und damit Druckmesser (Manometer) für einen speziellen Zweck. Sie unterscheiden sich von anderen Druckmessern im Wesentlichen nur durch den Messbereich, der um den normalen Luftdruck herum liegt.
Verbreitete Formen von Barometern sind Dosenbarometer und Quecksilberbarometer. Darüber hinaus gibt es weitere Bauformen, die meist nach den gleichen physikalischen Gesetzen arbeiten.

* 08. 02. 1700 Groningen
† 17. 03. 1782 Basel
Er war ein schweizer Mathematiker, Physiker und Mediziner.
Auf physikalischem Gebiet beschäftigte er sich insbesondere mit der Mechanik der Flüssigkeiten und Gase und fand eine Gleichung zur Beschreibung des Strömungsverhaltens von Flüssigkeiten, die heute als bernoullisches Gesetz bezeichnet wird.

Für strömende Flüssigkeiten und Gase gilt das bernoullisches Gesetz. Es besagt:

Je größer die Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit oder eines Gases ist, desto kleiner ist der statische Druck.

Unter dem statischen Druck versteht man dabei den senkrecht zur Strömung gemessenen Druck. Benannt ist dieses Gesetz nach seinem Entdecker, dem schweizer Mathematiker, Physiker und Mediziner DANIEL BERNOULLI (1700-1782).

Die Beschleunigung gibt an, wie schnell sich die Geschwindigkeit eines Körpers ändert.

Sie ist eine gerichtete (vektorielle) physikalische Größe, also durch Betrag und Richtung bestimmt.
Eine beschleunigte Bewegung liegt vor, wenn sich bei einer Bewegung

• der Betrag der Geschwindigkeit oder
• die Richtung der Geschwindigkeit oder
• Betrag und Richtung der Geschwindigkeit
  ändern.

Beschleunigungsarbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft beschleunigt wird. Ist die Kraft konstant und wirkt sie in Richtung des Weges, so gilt für die Beschleunigungsarbeit:

$\begin{array}{l}{W}_B=F\cdot s\\ F\text{ beschleunigende Kraft}\\ s\text{ zurückgelegter Weg}\end{array}$

Die Beschleunigungsarbeit wird wie die anderen Arten mechanischer Arbeit in den Einheiten ein Newtonmeter (1 Nm) und ein Joule (1 J) gemessen.

In einem Beschleunigung-Zeit-Diagramm ist für die Bewegung eines Körpers der Zusammenhang zwischen seiner Beschleunigung a und der Zeit t dargestellt. Ein a-t-Diagramm für eine Bewegung mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit (gleichförmige geradlinige Bewegung, gleichförmige Kreisbewegung) unterscheidet sich deutlich von einem a-t-Diagramm für eine Bewegung mit konstantem Betrag der Beschleunigung (gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung, freier Fall).
Im a-t-Diagramm hat die Fläche unter dem Graphen eine physikalische Bedeutung. Sie ist gleich der Geschwindigkeit.

Eine mechanische Schwingung ist eine zeitlich periodische Bewegung eines Körpers um eine Ruhelage. Solche Schwingungen kann man

• in verschiedener Weise aufzeichnen,
• in einem y-t-Diagramm darstellen oder
• mithilfe solcher physikalischer Größen wie der Auslenkung, der Amplitude, der Schwingungsdauer (Periodendauer) und der Frequenz charakterisieren.

Eine mechanische Welle ist die Ausbreitung einer mechanischen Schwingung im Raum. Beispiele für mechanische Wellen sind Wasserwellen, Schallwellen oder Erdbebenwellen.
Mechanische Wellen können beschrieben werden

• mit Ort-Zeit- und Weg-Zeit-Diagrammen,
• mit solchen physikalischen Größen wie Ausbreitungsgeschwindigkeit, Wellenlänge und Frequenz,
• mit einer Wellengleichung.

Eine gleichförmige Bewegung liegt vor, wenn sich ein Körper längs einer Bahn mit einem konstanten Betrag der Geschwindigkeit bewegt. Nach der Form der Bahn unterscheidet man zwischen gleichförmigen geradlinigen Bewegungen und gleichförmigen Kreisbewegungen.