Ich verstehe Physik gar nicht hilfeee?
Ich schreibe morgen einen kleinen Test in Physik und kann das irgendwie nicht. Auf der Realschule hatte ich noch nie kinematik und diese ganzen Formeln und Rechnungen. Ich verstehe nie was ich machen soll, während alle fleißig rechnen. Bis morgen schaffe ich das ganz bestimmt nicht und kann sowieso keine eins schreiben, aber gibt es eine Lösung?
4 Antworten
besorge dir mal privat ein Physik-Formelbuch aus einen Buchladen,da stehen alle Formeln drin,die du für deine Aufgaben brauchst.
Für 30 Euro bekommst du so 600 Seiten mit Formeln,Zeichnungen und kleinen Erklärungen und natürlich auch sehr viele Kennwerte,die in Tabellen gelistet sind.
Hier eine Standardaufgabe ,"Energieerhaltungssatz"
Ein Ball wird mit Vo=20 m/s senkrecht in die Höhe geworfen.
gesucht: Maximale Höhe hmax=? und Aufpallgeschwindigkeit auf den Boden Va=?
Kinetische Energie (Bewegungsenergie) Ekin=1/2*m*V²
potentielle Energie (Lageenergie) Epot=m*g*h
gleichgesetzt (Energie geht ja nicht verloren)
Ekin=Epot ergibt 1/2*m*Vo²=m*g*h ergibt
hmax=Vo²/(2*g)=(20m/s)²/(2*9,81 m/s²)=20,387..m
Da keine Energie verloren geht, gilt V0=Va=20m/s
Physikalischer Vorgang ist hier.
1.Umwandlung der "kinetischen Energie" in "potenzielle Energie"
2. dann wieder die Umwandlung der "potenzielle Energie" in "kinetische Energie".
Luftreibung wird bei solchen Aufgaben vernachlässigt.Es entstehen somit keine Verluste bei der Umwandlung der Energie,von eine Form in eine andere Form.
Standardaufgabe "freier Fall"
1. a=-g=-9,81 m/s² nun 2 mal integrieren
2.V(t)=-g*t+Vo ergibt t=Vo/g
3. S(t)=-1/2*g*t²+Vo*t+So
Dies sind die Standardformeln für den freien Fall.
Je nach Aufgabe ist Vo=o und /oder So=0
Vo ist die Anfangsgeschwindigkeit zum zeitpunkt t=0
S0 ist der schon zurückgelegte Weg zum Zeitpunkt t=0
Beispiel : Ein Stein fällt aus einer Höhe von h=20 m von einer Brücke.
gesucht: Die Fallzeit tf=? ,Die Weg-Zeit- Funktion S(t)=? und die Geschwindigkeits-Zeit-Funktion V(t)=?
mit Vo=0 keine Anfangsgeschwindigkeit
So=20 m ist die Höhe zum Zeitpunkt t=0
ergibt die 3 Funktionen (Gleichungen)
1.a=-g=-9,81m/s² negatives Vorzeichen,weil der Vektor g nach unten zeigt.
2. V(t)=-g*t
3. S(t)=-1/2*g*t^2+So
Fallzeit mit S(t)=0=-1/2*g*t²+So ergibt t=Wurzel(So*2/g)
t=Wurzel(20m*2/9,81 m/s²)=2,019..s
Einheitenkontrolle m/(m/s²)=m/m*s²=s² daraus dei Wurzel(s²)=s (Sekunden)
HINWEIS: Man rechnet mit Einheiten,wie mit Zahlen.
In diesen Beispiel muss als Einheit "hinten" Sekunden rauskommen.
Wäre eine andere Einheit herausgekommen,so wäre was mit der Formel nicht richtig.
HINWEIS: V(t)=-g*t hier bedeutet das Minuszeichen,das der Geschwindigkeitsvektor nach "unten" zeigt.
Vorgehensweise bei dieser Aufgabe.
1. ein x-y-Koordinatensystem zeichnen
2. den Vektor -g=-9,81m/s² einzeichnen,ist ein Pfeil,der mit der Spitze nach unten zeigt (negative y-Achse)
3. den Vektor So=positiv dieser Vektor ist ein Wegvektor,der nach "oben" zeigt (positive y-Achse)
Ich schreibe morgen einen kleinen Test in Physik…
Seit wann weißt Du das? Wir wollen Dir gern helfen, aber die Möglichkeit dafür ist natürlich begrenzt, gerade, wenn die Zeit so knapp ist.
Ein weiterer Punkt ist der, dass wir nicht wissen können, was Du an Mathematik drauf hast und was nicht. In der Physik wird nämlich Vieles mathematisch ausgedrückt, das ist präziser und kürzer, als wenn man es alles in Worten sagen will.
Wir wissen beispielsweise nicht, wie gut Du mit Vektoren vertraut bist. Anschaulich kannst Du sie Dir als Pfeile vorstellen, die Du verschieben kannst. So lässt sich beispielsweise die Position eines Punktes P in Bezug auf einen Bezugspunkt O durch den Vektor
(1.1) |r› = (x ¦ y ¦ z) (am besten untereinander geschrieben vorstellen)
darstellen. Dabei heißen x, y und z die Koordinaten von P oder auch die Komponenten des Vektors |r›. Die Schreibweise habe ich hier gewählt, weil es sich hier am leichtesten machen lässt. Andere Schreibweisen sind r, r⃑ oder r⃗. Der Buchstabe 'r' kommt von „Radius“, denn der Betrag
(1.2) r = ||r›| = √{x² + y² + z²} (Satz des Pythagoras)
ist der Radius einer Kugelschale um O.
Gelegentlich wird |r› auch als |x› bzw. x, x⃑ oder x⃗ bezeichnet, wobei die Komponenten dann statt x,y und z auch x₁, x₂ und x₃ heißen.
Vektoren lassen sich komponentenweise addieren. Anschaulich lässt sich dies dadurch darstellen, dass Du Pfeile, die Vektoren darstellen, aneinander hängst.
Das erste Schaubild zeigt anschauliche Vektoraddition in einer Ebene anhand von Kräften.
Wir wissen auch nicht, ob, und wenn, wie gut Du Dich mit Funktionen und der Differential- und Integralrechnung auskennst, mit denen man zum Beispiel aus einer Geschwindigkeit |v› (wie engl. velocity) die Beschleunigung |a› (wie engl. acceleration) oder aber auch die Position |r› eines Punktes P berechnen kann.
Die Zeit wird üblicherweise durch t (wie engl. time) ausgedrückt, eine Zeitspanne als Δt. Wenn sie als sehr („unendlich“) kurz gedacht wird, wird sie mit dt bezeichnet. Eine Verschiebung im Raum bezeichne ich gern mit
(1.3) |Δr› = (Δx ¦ Δy ¦ Δz),
und wenn ein Punkt (z.B. der Schwerpunkt eines Körpers) in der Zeitspanne Δt die Verschiebung |Δr› erfährt, hat er die durchschnittliche Geschwindigkeit
(2.1) |v›̄ = |Δr›/Δt = (Δx/Δt ¦ Δy/Δt ¦ Δz/Δt).
Die momentane Geschwindigkeit ergibt sich, wenn man Δt gegen 0 gehen lässt bzw. so kurz macht, dass die Geschwindigkeit keine Zeit hat, sich zu ändern; man schreibt dann dt. Sie wird also als
(2.2) |v› = |dr›/dt = (dx/dt ¦ dy/dt ¦ dz/dt)
bezeichnet. Oft nennt man im Deutschen auch v = ||v›| „Geschwindigkeit“ („Weg durch Zeit“), wobei aber „Tempo“ eine bessere Bezeichnung wäre. Im Englischen nennt man diese speed.
Auch die Lichtgeschwindigkeit c ist ein Tempo (engl. speed of light).
Wenn die Geschwindigkeit nicht konstant ist, sondern sich im kurzen Zeitabschnitt dt um |dv› ändert, so ist
(3) |a› = |dv›/dt = d(|dr›/dt)/dt =: |d²r›/dt²
die Beschleunigung.
Nach Galileis Trägheitsprinzip, dem 1.Newton'schen Gesetz, hat ein Körper, solange keine Kraft auf ihn wirkt (oder sich die auf ihn wirkenden Kräfte insgesamt aufheben), eine konstante Geschwindigkeit |v›. Jeder Körper hat allerdings auch eine Masse, die meist mit m bezeichnet wird. Zusammen mit der Geschwindigkeit ergibt sich daraus eine Größe namens Impuls
(4) |p› = m·|v› = m·(dx/dt ¦ dy/dt ¦ dz/dt),
wobei dies streng genommen nur im Newton'schen Grenzfall „kleiner“ Geschwindigkeiten gilt („klein“ heißt klein im Vergleich zu c), wovon wir im Alltag aber immer ausgehen können.
Der Impuls ist eine wichtige Größe, um beispielsweise Stöße zu berechnen. Er gehört zu den sog. Erhaltungsgrößen, d.h., in einem „geschlossenen“ Mehrkörpersystem (auf das von außen keine Kräfte wirken) ist die Summe aller Impulse immer konstant.
A propos „Kräfte“: (Resultierende) Kraft ist ganz allgemein (auch außerhalb des Newton-Limes) die zeitliche Änderung des Impulses,
(5.1) |F› = |dp›/dt
('F' wie engl. force). Als resultierend wird die (vektorielle) Summe aller Kräfte bezeichnet, die auf den betrachteten Körper einwirken. Im Newton-Limes gilt Newtons 2.Gesetz
(5.2) |F› = m·|a› = m·|dv›/dt = m·|d²v›/dt².
Dass die Änderung einer Geschwindigkeitsänderung Kraft erfordert, wird Massenträgheit genannt. Beschleunigt man nun ein Mehrkörpersystem, etwa ein Fahrzeug mit einer Beschleunigung |a›, wird die Trägheit durch Trägheitskräfte spürbar.
Diese Trägheitskräfte sind streng proportional zur Masse, sodass sie im Prinzip jeden Körper im System, der nicht niet- und nagelfest ist, gleich stark und in dieselbe Richtung, nämlich mit –|a› beschleunigen, bis das Mehrkörpersystem sie „auffängt“. Diese Proportionalität haben sie mit einer wichtigen Kraft gemeinsam: Der Gravitation.
Deshalb ist auch die Gravitationsfeldstärke |g› eines Körpers der Masse M (z.B. der Erde) eine Beschleunigung und wird als Fallbeschleunigung bezeichnet. Ihre Richtung ist immer zum Schwerpunkt des schweren Körpers hin.
Newtons 3. Gesetz besagt schließlich, dass Kräfte immer Wechselwirkungen sind: Übt ein Körper B₁ auf einen anderen Körper B₂ eine Kraft |F›₁₂ aus, so übt auch B₂ auf B₁ die Kraft
(5.3) |F›₂₁ = –|F›₁₂
aus. Ich ziehe beispielsweise mit –m·|g› (m ist meine Masse) auch die Erde an, nur ist deren Masse M so groß (M ≈ 6×10²⁴kg), dass die Beschleunigung –(m/M)·|g› ≈ 1,4×10⁻²²m/s², die sie erfährt, geradezu absurd klein ist.
Der Impulserhaltungssatz ist gleichwertig mit (5.3).
Eine wichtige Erhaltungsgröße ist die Energie. Sie wird gern als gespeicherte Arbeit bezeichnet oder mit der Fähigkeit gleichgesetzt, Arbeit zu verrichten.
Dies geschieht durch Verschiebung eines Körpers unter Kraftaufwand, wobei nur die Kraft in (positiv) oder gegen (negativ) Richtung der Verschiebung zur Arbeit beiträgt:
(6) dW = ‹F|dr› = F[x]·dx + F[y]·dy + F[z]·dz
(so etwas nennt man ein Skalarpodukt, nämlich zwischen |F› und |dr›). Sollte die Kraft konstant und etwa immer in Richtung der Verschiebung sein, kann man „W=F·s“ sagen, wobei s die Länge eines ggf. krummen Weges ist.
Beispielsweise kann ich einen Körper gegen die Schwerkraft anheben, dann führe ich ihm (gravitations-)potentielle Energie zu. Um eine Tafel Schokolade (Masse ca. 100g, Gewichtskraft 1N) einen Meter hoch zu heben, muss ich ein Joule (J) Arbeit verrichten.
Beschleunige ich einen Körper aus dem Stand auf eine Geschwindigkeit |v›, dann führe ich ihm kinetische Energie zu, und zwar (im Newton-Limes)
(7) E[kin] = ½·m·‹v|v› = ½·m·v².
Das kann man sich klar machen, wenn man eine geradlinig-gleichförmige Beschleunigung
|a› = (a ¦ 0 ¦ 0)
betrachtet. Die Geschwindigkeit
|v› = (v ¦ 0 ¦ 0) = |a›·t = (a·t ¦ 0 ¦ 0)
wächst linear, die Wegstrecke s=x quadratisch (s. Schaubild, rechts), nämlich als Dreiecksfläche
x = Grundseite × Höhe /2 = t·a·t/2 = ½·a·t².
Die Arbeit/kinetische Energie ist somit
F·x = F·½·a·t² = ½·m·a²·t² = ½·m·v².
Diese Energie muss man beispielsweise einem Fahrzeug entziehen, wenn man es von |v› auf 0 abbremsen will, und die Bremskraft etwa der Fahrzeugbremsen ist eine fixe Größe. Das erklärt, wieso der Bremsweg im Verhältnis zum Quadrat des Tempos wächst.
----
Der Königsweg, eine Aufgabe zu lösen, ist die, die beteiligten physikalischen Größen als Formelzeichen auszudrücken und Gleichungen aufzustellen, die Du bei Bedarf umformen musst, damit am Ende auf der linken Seite nur noch die Größe steht, die Du suchst.
Anschließend setzt Du für die bekannten Größen die Zahlenwerte mit den richtigen Maßeinheiten ein, um die gesuchte Größe auszurechnen. Dabei musst Du darauf achten, ob eine Größe in einer Maßeinheit gegeben ist, die nicht zu den anderen passen will.
Geschwindigkeiten beispielsweise werden in Textaufgaben gern mal in km/h angegeben, Beschleunigungen hingegen in m/s² = (m/s)/s (1 m/s² heißt, dass sich die Geschwindigkeit in einer Sekunde um 1m/s ändert). Dann solltest Du erst umrechnen. Wenn man nämlich einfach die Zahlen berechnet, ohne auf die Einheiten zu achten, kann Unfug rauskommen.
Ein Rechenbeispiel will ich gern noch nachreichen; allerdings hat auch fjf100 schon einige Beispiele gebracht.
https://www.fersch.de/pdfdoc/Physik.pdf
Dort würden ab Seite 8 die benötigten Formeln stehen und die Bezeichnung der Buchstaben.
Bei Textaufgaben musst du zuerst schauen was für eine Bewegung du hast (konstante, beschleunigte usw.) damit du die richtigen Formeln verwendest.
Dann schauen was gegeben und gesucht ist. Am besten gleich untereinander aufschreiben, das vereinfacht es vielleicht etwas für dich.
Oder an welchen Punkt einer Aufgabe kommst du nicht weiter?
Ich kann zwar einsetzten aber nie richtig und weiß auch nicht was ich machen muss
Vielleicht hilft dir ja ein Beispiel. Nehmen wir mal an die Aufgabe lautet:
Patrick fährt auf seinem Weg zur Arbeit mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 50 kmh. Wie lange braucht er, wenn er 40 km entfernt wohnt.
1.
Schauen welche Formel du brauchst. Da in der Aufgabe steht "durchschnittliche Geschwindigkeit" und auch nicht die Rede von irgendwelchen Beschleunigungen ist, ist es die für die geradlinige Bewegung (siehe link/deine Formelsammlung : s = v*t
2.
Gegeben
s (Strecke) = 40 kmv (Geschwindigkeit) = 50 kmh
Gesucht
t (Zeit) = ?
3. Einsetzen in die Geleichung
40 km = 50 kmh * t | : 50 kmh
40 km / 50 kmh = t
Schau dir am besten thesimplephysics auf YouTube an dir helfen mir auch immer wenn ich was nix versteh und die bieten auch Mathe an
Die Antwort ist gut, ich fürchte aber, dass ein Hinweis wie „zwei mal integrieren“ nicht sofort verstanden wird.
Natürlich weiß ich nicht, wie gut sich der/die FS mit Differential- und Integralrechnung auskennt.