Physik. Fundament der Technik. Ein Lehr- und Übungsbuch
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Angebot stk 99 - Zustand: Nichtraucherhaushalt, Privatverkauf - keine Rechnung siehe auch Verkäufer Info, Leseprobe, Produktinformationen, Zustand siehe Bilder, bestoßen berieben, vergilbt, einige Bilder wurden bearbeitet um den Text besser sichtbar zu machen, Standardwerk - geeignet für Beruf, Hobby, Arbeiten als Quelleangabe, Vorträge, Lesungen usw. Format: 17 x 24 cm Seiten: 431 (Beilage 32) Gewicht: 700 Gramm, Mit 412 Bildern, 21 Tafeln, 1 Farbtafel, 107 Beispielen, 172 Aufgaben mit Antworten und Ergebnissen und einer Beilage - Formelsammlung, Tabellen usw.), Hardcover Leseprobe: Physik - Fundament der Technik Studiendirektor Dipl.-Phys. Wolfgang Körner, Leipzig Dipl.-Phys. Ewald Hausmann Karl-Marx-Stadt Fachschuldozent Dipl.-Phys. Günther Kießling, Zittau Studiendirektor Dipl.-Phys. Dietmar Mende, Riesa Fachschuldozent Dipl.-Gwl. Hellmut Spretke, Halle/Saale Verlagslektor: Dipl.-Phys. Klaus Vogelsang Gestaltung: Egon Hunger VEB FACHBUCHVERLAG LEIPZIG 10. Auflage ISBN 3-343- 00240-2 Als Lehrbuch für die Ausbildung an Ingenieur- und Fachschulen der DDR anerkannt, Berlin, Juli 1988Minister für Hoch, und Fachschulwesen Hinweis für diese Auflage diese Auflage: Für die Benutzer der 2. oder einer folgenden Auflage das Arbeitsbuches Übungen zur Physik" sind auf S. 432 die Übungsaufgaben verzeichnet, die zusätzlich zu den im Lehrbuch vorhandenen Aufgaben zu bearbeiten sind. Printed in GDR Satz: VEB Druckhaus Maxim Gorki", 7400 Altenburg Fotomechanischer Nachdruck: (52) Nationales Druckhaue, Berlin, Betrieb der VWB National Redaktionsschluss: 15.9. 1988 Bestell/immer 5402997 01750 Vorwort Grundlage einer jeden Ingenieurwissenschaft ist die Physik. Gute und anwendungsbereite physikalische Kenntnisse sind Voraussetzung für eine schöpferische Tätigkeit des Ingenieurs. Die Physik ist deshalb ein wichtiges Lehrgebiet innerhalb des mathematisch-naturwissenschaftlichen Grundstudiums der Ingenieurausbildung. Den jeweiligen Ausbildungszielen der verschiedenen Fachrichtungen entsprechend unterscheiden sich deren Physiklehrprogramme ihrem Inhalt nach: Sie enthalten neben einem größeren Anteil an allgemein verbindlichem Stoff auch spezielle, fachrichtungsspezifische Stoffgebiete. Im vorliegenden Lehrbuch werden in enger Anlehnung an den Lehrplan vorwiegend die in allen Fachrichtungen gelehrten Grundlagen behandelt. Der Leser soll aus der Arbeit mit dem Buch neben sicheren Grundkenntnissen in den einzelnen Teilgebieten der Physik vor allem auch das Wissen um die Zusammenhänge zwischen diesen Teilgebieten erwerben. Er soll befähigt werden, physikalische Probleme, die ihm in der Praxis oder in seiner beruflichen Weiterbildung begegnen, einzuordnen und sich, gegebenenfalls mit Hilfe weiterführender Literatur spezielleren Charakters, mit diesen Problemen auseinanderzusetzen. Schließlich soll er einen Einblick in das Wesen naturwissenschaftlicher Forschung gewinnen und auch die Fähigkeit erwerben, einfache physikalische Berechnungen durchzuführen. " Um die Stoffülle meistern zu können, werden nach dem Prinzip des exemplarischen Lehrens Schwerpunkte gebildet. Besonders betont sind die Abschnitte Kinematik, Dynamik, Thermodynamik sowie elektrisches und magnetisches Feld. Dabei wurde eine Darstellung gewählt, die dem Wissenserwerb im Selbststudium besonders entgegenkommt. Die anderen Abschnitte werden in mehr gestraffter Form dargeboten. Dem in moderner Literatur für Grundlagenfächer sich anbahnenden Verfahren, den Stoff nach neuen, allgemeineren Ordnungsprinzipien zu gliedern und bisher getrennt untersuchte Fakten und Zusammenhänge einem höheren Gesichtspunkt unterzuordnen, wurde durch Betonung von Querverbindungen und Analogiebetrachtungen Rechnung getragen. Inhaltsverzeichnis 1.Einführung 15 1.1.Zur Entwicklung der Physik 15 1.2.. Physikalische Größen und Gleichungen 24 1.2.1.Größen, Größenarten und Einheiten 24 1.2.2.Vektorgröße 25 1.2.3.Größensysteme und Einheitensysteme 27 1.2.4.Physikalische Gleichungen und Rechnungen28 1.3.Hinweis zur Rechengenauigkeit 29 1.4.Tabellen und grafische Darstellungen 30 1.5.Symbole 30 2.Kinematik 31 2.1.Vorbemerkungen 31 2.2.Grundlagen der Kinematik 32 2.2.1.Relativität der Bewegung und Uberlagerungsaatz32 2.2.2.Arten und Formen der Bewegung 34 2.2.3.Länge und Zeit 35 2.2.4.Durchschnittsgeschwindigkeit und Durchschnitts- beschleunigung 36 2.2.5.Bewegungsdiagramme 38 2.2.6.N[omentangeechwindigkeit und Momentanbeechleu- nigung 39 2.3,Geradlinige Bewegung 42 2.3.1.Gleichförmige Bewegung 42 2.3.2.Gleichmäßig beschleunigte Bewegung 44 2.3.3.Allgemeiner Fall der geradlinigen Bewegung51 2.4.Kreis- und Drehbewegung 53 2.4.1.Winkel, Frequenz und Drehzahl53 2.4.2.Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung.55 2.4.3.Gleichförmige und gleichmäßig beschleunigte Kreis- und Drehbewegung 58 2.4.4.Radialbeschleunigung 60 2.5.Bewegungen in der Ebene 62 8,Dynamik ß7 3.1.Vorbemerkungen 67 3.2.Dynamik der Klassenpunkte 68 3.2.1.Masse 68 3.2.2.Kraft 72 3.2.2.1.Der Kraftbegriff in der Physik 72 3.2.2.2.Definition der Kraft74 3.2.2.3.Wechselwirkungsprinzip und räfteglichgewicht77 Inhaltsverzeichnis 3.2.2.4.Schwerkraft 78 3.2.2.5.Federkraft 82 3.2.2.6.Reibungskraft 85 3.2.2.7.Zwangskraft 89 3.2.2.8.Trägheitskraft 90 3.2.2.9.Radialkraft 94 3.2.2.10.Fliehkraft 96 3.2.2.11.Corioliskraft 97 3.2.3.Arbeit, Energie und Leistung 99 3.2.3.1.Mechanische Arbeit 99 3.2.3.2.Arbeit und Energie 101 3.2.3.3.Verschiebungsarbeit 102 3.2.3.4.Gravitationspotential 105 3.2.3.5.Beschleunigungsarbeit 106 3.2.3.6.Energieerhaltungssatz 108 3.2.3.7.Leistung und Wirkungsgrad 111 3.2.4.Impuls 114 3.2.4.1.Impulserhaltungssatz 114 3.2.4.2.Kraftstoß 115 3.2.4.3.Stoßvorgänge 118 3.2.4.4.Massenmittelpunkt eines Systems von Massenpunkten 123 3.3.Dynamik des starren Körpers 125 3.3.1.Drehmoment 125 3.3.2.Gleichgewicht am starren Körper 127 3.3.3.Massenmittelpunkt des starren Körpers 131 3.3.4.Massenträgheitsmoment 134 3.3.5.Grundgleichung der Dynamik der Rotation 137 3.3.6.Arbeit, Energie und Leistung bei Rotation 140 3.3.7.Drehimpuls 143 3.3.8.Radialkraft und Zentrifugalkraft bei rotierenden Körpern 145 4.Mechanik der Flüssigkeiten und Gase 147 4.1.Vorbemerkungen 147 4.2.Allgemeine Eigenschaften flüssiger und gasförmiger Körper 147 4.3.Ruhende Flüssigkeiten und Gase 148 4.3.1.Hydra- und aerostatischer Druck 148 4.3.2.Kolbendruck _ 149 4.3.3.Schweredruck 150 4.3.4.Druckmessung 154 4.3.5.Auftriebskraft 156 4.3.6.Schwimmen 157 4.4_Strömende Flüssigkeiten und Gase 158 4.4.1.Allgemeines über Strömungen 158 4.4.2.Reibungsfreie Strömung 160 4.4.3.Strömung unter Reibungseinfluß 164 5.Kinetische Theorie der Wärm. 168 5.1.Vorbemerkungen 168 5.2.Grundbegriffe 168 5.2.1.Molekularer Aufbau der Körper 168 5.2.1.1.Atome und Moleküle 168 5.2.1.2.Stoffmenge 170 5.2.1.3.Stoffmengen bezogene und spezifische Größen171 5.2.2.Wahrscheinlichkeit und Statistik 173 5.2.2.1.Statistik 173 5.2.2.2.Thermodynamische Wahrscheinlichkeit. 174 5.2.2.3.Schwankungen 176 5.3.Das ideale Gas als Modell 176 5.3.1.Eigenschaften des idealen Gases 176 5.3.2.Gasdruck als Summenwirkung 177 5.4.Energie der Moleküle des idealen Gases 178 5.4.1.Temperatur 178 5.4.2.Freiheitsgrade und Gleichverteilungssatz 180 5.4.3.Zustandsgleichung des idealen Gases 180 5.4.4.Innere Energie 182 6.Thermodynamik 184 6.1.Vorbemerkungen 184 6.2.Temperatur 184 6.2.1.Temperaturskalen 184 6.2.2.Zustandsänderungen fester und flüssiger Körper 185 6.2.2.1.Lungen- und Volumenänderung fester Körper . . . 185 6.2.2.2.Volumen- und Dichteänderung von Flüssigkeiten 187 6.3.Mischungsvorgänge und Energieumwandlungen 188 6.3.1.Kalorimetrie 188 6.3.2.Umwandlung einiger Energieformen in Wärmeenergie 190 6.3.2.Erster Hauptsatz der Thermodynamik 191 6.4.Zustandsänderungen des idealen Gases 193 6.4.1.Ubereicht Tiber die verschiedenen Zustandsänderungen 193 6.4.2.Isotherme Zustandsänderung 194 6.4.3.Isochore Zustandsänderung 195 6.4.4.Isobare Zustandsänderung 196 6.4.5.Die spezifischen Wärmekapizitäten des idealen Gases 197 6.4.6.Isentrope Zustandsänderung 198 6.4.7.Polytrope Zustandsänderung 201 6.5.Kreisprozesse 203 6.5.1.Wärmekraftmaschinen 203 6.5.2.Kreisprozesse im p, V-Diagramm 203 6.5.3.Reversible und irreversible Prozesse 204 6.5.4.Carnot-Prozeß 204 6.5.5.Thermischer Wirkungsgrad des Carnot-Prozesses205 6.5.6.Kältemaschine und Wärmepumpe 207 6.6.Weitere Betrachtungen zur Energieumwandlung208 6.6.1.Enthalpie 208 6.6.2.Entropie 209 6.6.3.Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik 213 6.6.4.Exergie und Anergie 214 6.7.Phasenänderungen 215 6.7.1.Phasen und Aggregatzustände 215 6.7.2.Umwandlungspunkt. und Umwandlungsenergie216 6.7.3.Reale Gase 218 6.7.4.Kritischer Zustand 219 8.7.5.Dämpfe 219 6.7.6.Zustandsdiagramm 290 6.7.7.Luftfeuchte 221 6.8.Wärmetransport 223 6.8.1.Wärmeleitung 223 6.8.2.Wärmeübergang 225 6.8.3.Wärmedurchgang 225 6.8.4.Wärmeströmung 226 7.Gleichstromkreis 227 7.1.- Vorbemerkungen zur Elektrik 227 7.2.Grundbegriffe und Grundgesetze 227 7.2.1.Elektrische Stromstärke und Ladung 227 7.2.2.Elektrische Energie, Spannung und Potential 229 7.2.3.Elektrischer Widerstand und Ohmsches Gesetz 231 7.2.4.Elektrische Leistung und Arbeit 234 7.2.5.Kirchhoffsche Gesetze 235 7.2.6.Urspannung und innerer Widerstand einer Spannungsquelle 236 7.3.Ersatzwiderstände 239 7.3.1.Reihenschaltung von Widerständen 239 7.3.2.Parallelschaltung von Widerständen 239 7.3.3.Gemischte Schaltungen 241 7.3.4.Anwendungen in der Meßtechnik 243 8.Elektrisches und magnetisches Feld 8.1.Vorbemerkungen 245 8.2.Ruhendes elektrisches Feld 245 8.2.1.Feldbegriff 245 8.2.2.Feldgrüßen 247 8.2.3.Anwendungen 252 8.2.3.1.Kondensatoren - 252 8.2.3.2.Millikan-Versuch 257 8.2.3.3.Freie Ladungsträger im elektrischen Feld 258 8.2.4.Stoff im elektrischen Feld 260 8.3.Ruhendes magnetisches Feld 262 8.3.1.Erfahrungstatsachen zum Magnetismus 262 8.3.2.Feldgrüßen 263 8.3.3.Kraftwirkungen. '266 8.4.Veränderliches elektromagnetisches Feld 267 8.4.1.Induktion 267 8.4.2.Selbstinduktion 270 8.4.3.Ein- und Abschaltvorgänge 271 8.4.4.Stoff im elektromagnetischen Feld 273 8.4.4.1.Permeabilität 273 8.4.4.2.Hysteresis 274 8.4.4.3.Magnetischer Kreis 276 8.4.5.Anwendungen 279 8.4.5.1.Freie Ladungsträger im Magnetfeld 279 8.4.5.2.Prinzip des Gleichstrommotors 280 8.4.5.3.Prinzip des Generators 282 9.Leitungsvorgänge Im Vakuum, in Gasen und Flüssigkeiten 284 9.1.Vorbemerkungen 284 9.2.Leitungsmechanismen 284 9.3.Elektronenstrom durch das Vakuum 285 9.3.1.Freie Elektronen 285 9.3.2.Elektronengeräte 287 9.4.Stromleitung in Gasen 290 9.4.1.Unselbständige Gasentladung 290 9.4.2.Selbständige Gasentladung 292 9.5.Stromleitung in Flüssigkeiten 293 10.Schwingungen 295 10.1.Vorbemerkungen 295 10.2.Kinematik dir Sinusschwingung 295 10.2.1.Sinusschwingung und gleichförmige Kreisbewegung 295 10.2.2.Geschwindigkeit und Beschleunigung eines sinusförmig schwingenden Körpers 298 10.2.3.Aufzeichnung von Schwingungen 301 10.2.4.Überlagerung von Sinusschwingungen gleicher Richtung 302 10.2.4.1.Überlagerung von Schwingungen gleicher Frequenz 302 10.2.4.2.Überlagerung von Schwingungen ungleicher Frequenz 904 10.3.Dynamik der Sinusschwingung 306 10.3.1.Eigenschwingungen 306 10.3.1.1.Kraftgesetz 306 10.3.1.2.Schwingungsenergie - 308 10.3.1.3.Gedämpfte Schwingungen 310 10.3.2.Erzwungene Schwingungen und Resonanz 311 10.4.Beispiele für mechanische Schwingungen 314 10.4.1.Feder-lass-Schwinger 314 10.4.2.Torsionsschwinger 314 10.4.3.Physisches Pendel ' 315 10.5.Elektrische Eigenschwingungen 316 10.6.Wechselstrom 319 10.6.1.Sinusförmiger Wechselstrom in Analogie zur mecha- nischen Sinusschwingung 319 10.8.2.Wechselstromwiderstand 320 10.6.2.1.Wirkwiderstand 320 10.6.2.2.Blindwiderstände 321 10.8.2.3.Reihenschaltung von Wirk. und Blindwiderständen 323 10.8.2.4.Parallelschaltung von Wirk- und Blindwiderständen 326 10.6.3.Leistung im Wechselstromkreis 327 10.6.4.Drehstrom 331 11.Wellen 335 11.1.Vorbemerkungen 335 11.2.Grundbegriffe 335. 11.2.1.Wesen der Wellen 335 11.2.2.Wellenarten 339 11.3.Besonderheiten der Wellenausbreitung 341 11.3.1.Polarisation von Transversalwellen 341 11.3.2.Überlagerung von Wellen 342 11.3.3.Prinzipien von Huygens und von Fermat 344 11.3.4.Reflexion, Brechung und Beugung 345 11.3.4.1.Reflexion 345 11.3.4.2.Brechung 346 11.3.4.3.Beugung 348 11.3.5.Absorption 348 11.3.6.Stehende Wellen 349 11.4.Wellenfeld 350 11.4.1.Kinematische Größen des Wellenfeldes 350 11.4.2.Energetische Größen des Wellenfeldes 351 11.5.Sohallwellen 355 11.5.1.Begriffe 355 11.5.2.Physikalische Größen des Schallfeldes 356 11.5.3.Schallpegel 359 115.4.Lautstärke und frequenzbewerteter Schallpegel360 11.5.5.Ultraschall 361 11.6.Elektromagnetische Wellen 362 11.6.1.Physikalische Größen 362 11.6.2.Spektrum elektromagnetischer Wellen 363 11.6.3.Besonderheiten bei der Ausbreitung von Lichtwellen 364 11.6.4.Fotometrische Größen 365 12.Anwendungen der nichtklassischen Physik370 12.1.Vorbemerkungen 370 12.2.Grenzen der klassischen Physik 370 12.2.1.Grundvorstellungen der Quantentheorie 370 12.2.2.Grundzüge der Relativitätstheorie . . . 372 12.3.Absorption und Emission elektromagnetischer Wellen 374 12.3.1.Energieniveaus 374 12.3.2.Absorption elektromagnetischer Wellen375 12.3.3.Emission elektromagnetischer Wellen 375 12.3.3.1.Spontane Emission 375 12.3.3.2.Stimulierte Emission 376 12.4.Dualismus Welle-Teilchen 377 12.4.1.Photonen 377 12.4.2.De-Broglie-Wellenlänge 379 12.4.3.Elektronenoptik 381 12.4.4.Heisenbergsche Unschärferelation 381 12.5.Elektrische Leitung in Festkörpern 382 12.5.1.Elektronengas im Metallgitter 382 12.5.2.Bändermodell 386 12.5.3.Halbleiter 387 12.5.3.1.Eigenleitung 387 12.6.3.2.Störstellenleitung 387 12.5.3.3..pn Übergang 388 12.5.3.4.Transistor 390 12.5.3.5.Vorteile von Halbleiterbaudelementen '190 12.6.Temperaturstrahlung 391 12.6.1.Schwarzer Körper 391 12.6.2.Strahlungsgesetze 392 12.6.3.Messung der Temperaturstrahlung 395 12.7.Röntgenstrahlung 396 12.7.1.Erzeugung von Röntgenstrahlung 396 12.7.2.Charakteristische Röntgenstrahlung 397 12.7.3.Röntgenbremsstrahlung 397 12.7.4.Anwendungen der Röntgenstrahlung398 12.8.Radioaktivität 398 12.8.1.Radioaktive Strahlung 398 12.8.2.Tröpfchenmodell 399 12.8.3.Zerfallsgesetz 400 12.9.Kernspaltung 402 12.9.1.Spaltprozesse 402 12.9.2.Kettenreaktionen 403 12.9.3.Kernreaktoren 404 12.10.Energiewirtschaft der Zukunft405 Antworten und Ergebnisse 407 Literaturverzeichnis 424 Physiker-Daten 426 Sachwortverzeichnis seihe Beilage, 1988, Hardcover/gebunden, leichte Gebrauchsspuren, 17 x 24 cm, 700g, 10. 431 + 32 Seiten, Internationaler Versand, Banküberweisung, PayPal.

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