Physik (AP) - HTL Wien 10

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APH Formeln
Projekt 2 HEA 2005/06
Kinematik
Überschrift 1
Kinematik der Translation
Überschrift 2
Spannarbeit: WSP =
Gleichförmige Drehung:
D ... Federkonstante[N/m]
Gleichförmige, geradlinige Translation:
Winkelgeschwindigkeit: ω =
s
v = = konst.
t
Frequenz: f =
v ... Geschwindigkeit [m/s]
s ... Weg [m], t ... Zeit [s]
Gleichmäßig beschleunigte, geradlinige Transl.:
v − v0
a=
t
,
a
s = vo ⋅ t + ⋅ t²
2
Zeitfreie Gleichung:
v = 2as , v =
v 0 ² + 2 as
ϕ
t
ϕ ... Winkel
1
T
f ... Frequenz [Hz]; T ... Periodendauer [s]
Kreisfrequenz: ω = 2πf
Gleichmäßig beschleunigte Drehung:
ϕ = ω0 ⋅ t +
α
2
⋅ t²
Kinetische Energie: W KIN =
m ⋅ v²
2
Leistung und Wirkungsgrad
[°]
Fallgeschwindigkeit: v = g ⋅ t
Geschwindigkeit von h: v =
2 gh
g ... Erdbeschleunigung (9,81m/s²)
Heizwert
Impuls
Bei fest , flüssig: H =
p = F ⋅t = m ⋅v
v ²
H= 0
2g
Wurfzeit: T =
Wurfweite: W = v 0 ⋅
Drehmoment: M = F ⋅ l
Winkelgeschwindigkeit: ω = 2πf
Drehimpuls: L = J ⋅ ω
J ... Trägheitsmoment [kgm²]
Q
V
H ... Heizwert [J/kg]
Elektrowärme
Q = P ⋅t
Mischungsregel:
m1 ⋅ c1 ⋅ (t1 − tm ) = m2 ⋅ c2 ⋅ (tm − t2 )
Wärmetransport
[N ]
H ... Höhe des Körpers
W H = m ⋅ g ⋅ h = W pot
2H
= v0 ⋅ T
g
Beschleunigungsarbeit:
Zentripetalkraft: FZ = m ⋅ ω ² ⋅ r =
m ⋅ v²
r
Thermodynamik
Arbeit, Energie:
Hubarbeit, Potentielle Energie:
Formelsammlung 2005/06
Dynamik der Rotation
Q
m
Dynamik der Kreisbewegung
W = F ⋅s
Horizontaler Wurf:
2H
g
FR = µ ⋅ FN
Ebene: FR = µ ⋅ m ⋅ g
Bei Gas: H =
Trägheitsmoment: J = m ⋅ r ²
Beschleunigungskraft
Reibungskraft
Lotrechter Wurf:
Steigzeit
Steighöhe
v
T= 0
g
Dynamik
Fa = m ⋅ a
Wurfbewegung
Spezifische Wärmekapazität von
Festkörpern und
Flüssigkeiten
c ... spez. Wärmekapazität [J/kgK]
Q ... Wärmemenge[J]
Pzu
v²
Zentripetalbeschleunigung: a z =
= ω²⋅r
r
g
Fallhöhe: h = ⋅ t ²
2
∆Q = ∆U + W
Q = m ⋅ c ⋅ ∆T
W
Leistung: P =
t
Fahrleistung: P = F ⋅ v
Kinematik der Kreisbewegung
Freier Fall
Wärme als Energieform
Wirkungsgrad: η = Pab
ω0 ... Drehwinkelgeschwindigkeit
α ... Winkelbeschleunigung
v0 ... Anfangsgeschwindigkeit[m/s]
a ... Beschleunigung[m/s²]
Ds ²
,F = D⋅s
2
Kinematik der Rotation
[J ]
Wa = m ⋅ a ⋅ s
Reibungsarbeit: W R = µ ⋅ m ⋅ g ⋅ s
Therm. Ausdehnung von Festkörpern
u Flüssigkeiten
Festkörper: ∆l = l 0 ⋅ ∆T ⋅ α
Flüssigkeiten: ∆V = V0 ⋅ ∆T ⋅ γ
α ... Längenausdehungskoeffizient [K-1]
γ ... Volumsausdehungskoeffizient [K-1]
1
Wärmeleitung:
Q=
λ ⋅ A ⋅ t ⋅ ∆T
d
=λ=
Q⋅d
A ⋅ t ⋅ ∆T
Wärmeübergang:
Q = α ⋅ A ⋅ t ⋅ ∆T
Wärmedurchgang: Q = k ⋅ A ⋅ t ⋅ ∆T
λ ... Wärmeleitfähigkeit [W/mK]
α ... Wärmeübergangszahl [ω/m²K]
k ... Wärmedurchgangszahl [ω/m²K]
APH Formeln
Projekt 2 HEA 2005/06
Das ideale Gas
1. Zustandsgleichung
Isochore Zustandsänderung
V = konstant
p1 ⋅ V1 p 2 ⋅ V2
=
T1
T2
p ⋅ V = m ⋅ Rs ⋅ T
p1 p 2
=
T1 T2
Lambda
Beta
My,Mikro
ω ... Eigenfrequenz
T ... Schwingungsdauer
F ... Nichtreibende Kraft
Gamma
Γγ
Νν
Delta
Ππ
Torsionspendel(Drehpendel)
Epsilon
Rho
Druck:
p=
F
A
[ p] =1Pa = 10 5 bar
Zeta
Sigma
Isobare Zustandsänderung
p = konstant
T ... Schwingungsdauer [s]
f ... Frequenz [Hz]
ω ... Kreisfrequenz [s-1]
v =λ ⋅ f
λ ... Wellenlänge
V1 V2
=
T1 T2
Isotherme Zustandsänderung
T = konstant
Formelsammlung 2005/06
D*
J
T = 2 ⋅π
J
D*
k
f =
t
k ... Anzahl der Schwingungen
ay ... Beschleunigung der Schwingung
vy ... Geschwindigkeit der Schwingung
Μµ
Ββ
Ny
Pi
Ρρ
Σσ
Ζζ
D* ... Winkelrichtgröße
J ... Trägheitsmoment
Tau
Eta
Ττ
Ηη
Psi
Theta
Physisches (Physikalisches) Pendel
M = G ⋅ x = m ⋅ g ⋅ s ⋅ sin ϕ M = D * ⋅ϕ = m ⋅ g ⋅ d ⋅ ϕ
J
T = 2 ⋅π
m⋅ g ⋅s
D *= m ⋅ g ⋅ s
Ψψ
Θϑ
Omega Ωω
Kappa
Κκ
Zehnerpotenz
y = r ⋅ sin(ω ⋅ t )
v =ω ⋅r
v y = ω ⋅ r ⋅ cos(ω ⋅ t )
a y = −ω ² ⋅ r ⋅ sin(ω ⋅ t )
Λλ
Εε
Die Sinusschwingungen
y ... Entfernung v. der Ruhelage
r ... Amplitude
p1 ⋅ V1 = p 2 ⋅ V2
ω=
Αα
∆δ
Rs ...spezifische Gaskonstante
Mechanische Schwingungen und
Wellen
1
f =
ω = 2πf
T
Griech. Alphabet
Alpha
D
m
T = 2 ⋅π
ω=
m
D
F = D ⋅ y F = m ⋅ ay = − m ⋅ ω 2 y
2. Zustandsgleichung
C = m ⋅ Rs
p ⋅V
Rs =
m ⋅T
Schwingungsfähige Systeme = Pendel
Federpendel:
D ... Drehpunkt
s ... Schwerpunkt
Mathematisches Pendel (Fadenpendel)
J =m⋅l2
l
T = 2 ⋅π
g
2
Tmath . = T phy .
Tera:
Giga:
Mega:
Kilo:
Milli:
Mikro:
Nano:
Pico:
Femto:
1012
109
106
103
10-3
10-16
10-9
10-12
1012
T
G
M
k
m
µ
n
p
f
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