Inhaltsverzeichnis Kreisbewegungen 150 Geradlinige Bewegungen
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Inhaltsverzeichnis Optik Linsen erzeugen Bilder Das Auge Physik und Medizin: Die Brille Lupe, Fernrohr und Mikroskop Physik und andere Wissenschaften Reflexion Lichtbrechung Physik und Medizin: Blick in den Körper Totalreflexion Die der Farben Sehen in Farbe Physik und Astronomie Interessantes: Der Regenbogen Zusammenfassung 8 10 16 32 24 26 31 32 34 36 40 41 42 Akustik 44 Schallschwingungen Aufzeichnung von Schwingungen Töne und Klänge Interessantes: Saiteninstrumente Interessantes: Lärm und Lärmschutz Ausbreitung des Schalls Zusammenfassung 46 48 50 52 53 54 56 Fall- und Wurfbewegungen 102 Der freie 104 Fall mit Luftwiderstand 106 Geschichte der Bewegungslehre 108 Rechenmodelle für Bewegungen mit Luftwiderstand 112 Bewegungen in verschiedenen Bezugssystemen . . . 114 Waagerechter Wurf 116 Interessantes: Bahnkurven beim Kugelstoß 118 Zusammenfassung 119 Erhaltungssätze 120 Energieerhaltung; Energieumwandlung 122 Messen und Berechnen von Energie Arbeit: Energie überschreitet die Systemgrenzen . . 130 Leistung 134 Impulserhaltung 136 Stöße werden berechenbar 138 Der Schwerpunkt ist Zentrum des Geschehens . . . . 140 Kräfte ändern den Impuls 142 Interessantes: Die Schubkraft bei Raketen 145 Zusammenfassung 147 Kreisbewegungen Geradlinige Bewegungen und Kräfte . . Das Trägheitsgesetz Kräftegleichgewicht Körper erfahren Gewichtskräfte und haben Masse Kraftmessung - Kraftvektoren Elektrische Kraftmessung Gleichförmige Bewegungen Bewegungen im Schaubild Die Momentangeschwindigkeit Interessantes: Verkehrsphysik I Beschleunigte Bewegungen Die Grundgleichung der Mechanik Actio und reactio Reibung Interessantes: Verkehrsphysik II Interessantes: Crash Zusammenfassung 150 58 Beschreibung der Kreisbewegung; 60 62 Zentripetalkraft Physik im Verkehr und auf dem Volksfest Zusammenfassung 64 68 71 72 74 78 80 82 88 92 94 96 98 100 152 156 159 G r a v i t a t i o n u n d P l a n e t e n b e w e g u n g . . . . 160 In drei Schritten zum Gravitationsgesetz Vertiefung: Der Versuch von Cavendish Die Interessantes: Beobachtung am Himmel Interessantes: Völlig losgelöst Interessantes: Historischer Überblick Zusammenfassung 162 165 166 171 172 175 4 Dorn, Friedrich Dorn Bader - Physik in einem Band 2013 digitalisiert durch: IDS Luzern Druck 176 Kolbendruck Hydraulische Maschinen Maschinen jeder Art Der hydrostatische Druck Physik und Technik: Staudamm Der Auftrieb Interessantes: Vom Schwimmen und Schweben . . . . Methode: Lernen an Stationen Forscherwerkstatt: Aräometer Druck gibt es auch in der Luft Das Gesetz von und Mariotte Interessantes: Atmen Tauchsport Zusammenfassung 178 195 196 198 199 200 202 Temperatur und Energie 204 Temperaturmessung Die thermische Ausdehnung Interessantes: Anomalie des Wassers Das thermische Verhalten der Gase Teilchenbewegung und innere Energie Wärme erhöht die innere Energie Energieerhaltung bei Reibung Schmelzen - Erstarren; Verdampfen - Kondensieren Methoden: Praktikum und Kugellager Interessantes: Das Wetter Interessantes: Zustandsänderungen im Alltag Zusammenfassung 184 186 189 190 193 206 208 211 212 216 218 222 224 226 228 230 231 Energiesparhaus 232 Wege der Energie - von der Sonne in die Umgebung Häuser heizen ohne Heizöl oder Erdgas Energie sparen - Energiekosten verkleinern Vertiefung: Häuser brauchen Fenster Vertiefung: Eisblockwette Zusammenfassung 234 238 240 242 242 243 Wärmekraftmaschinen 244 Wärmekraftmaschinen Interessantes: Stirlingmotor, Verbrennungsmotor und Wärmepumpe Interessantes: Wärmekraftwerke Entropie bestimmt die Richtung 246 250 252 254 Entropie im Naturgeschehen Entropie bei reversiblen Maschinen Energieentwertung und Entropie Interessantes: Das Gummiband als Kältemaschine Energie- und Entropiesatz Zusammenfassung Ladung - Strom - Spannung Stromkreis - Leiter - Isolatoren Elektrische Ladung Positive und negative Ladung Elektronen als Ladungsträger Elektronenströme Elektronen und Atombau Elektrostatische Aufladung Methoden: Planarbeit 258 260 262 263 264 265 268 270 272 274 276 278 280 282 283 Magnetische Stromwirkungen Das Magnetfeld von Spulen Der Elektromotor Messung von Stromstärke und Ladung Potenzial und Spannung Schaltung von Spannungsquellen Ohmsches Gesetz, Widerstand Interessantes: Technische Dehnungsmessstreifen Der unverzweigte Stromkreis Der verzweigte Stromkreis Elektrische Energie und Leistung Wechselspannung Interessantes: Gefahren durch elektrischen Strom; Schutzmaßnahmen Interessantes: Physik im Haushalt Zusammenfassung 284 286 288 290 294 299 300 E l e k t r i s c h e s Feld 320 Ladung und Strom Faradays Feldidee Die elektrische Feldstärke Vertiefung: Messungen zur elektrischen Feldstärke Spannung und Energie Elektrisches Potenzial Die braunsche Röhre 322 324 326 . . 327 332 334 336 Kondensatoren 338 304 306 308 310 312 314 316 317 Energie elektrischer Felder 341 Bestimmung der Elementarladung 342 Physik und Technik: Elektrostatische Staubfilter. . . . 344 Physik und Natur. Blitz und Donner 345 Ionen als Ladungsträger 346 Zusammenfassung 347 5 Magnetfeld 348 Magnetische Kräfte - Elementarmagnete Das magnetische Feld Ein Maß für das Magnetfeld Lorentzkraft und Halleffekt Magnetfeld und Materie Vertiefung: Spulen mit ferromagnetische Stoffe und Hysteresis Interessantes: Festplatten Das Magnetfeld der Erde Interessantes: Orientierung mit Magnetfeldern Elektronen im Magnetfeld Vertiefung: Magnetische Polarlicht, Elektronenmikroskop E- und im Verbund Interessantes: Ringbeschleuniger Zusammenfassung 350 352 354 356 360 360 361 362 363 364 366 352 369 370 Induktion 372 Ändern des magnetischen Flusses Energieerhaltung und lenzsches Gesetz Wirbelströme Interessantes: Wirbelströme in Anwendungen 374 378 364 380 Wechselspannung 382 Vertiefung: Generator und Windenergieanlagen . . . . 385 Transformator 386 Exkurs: Drehstrom 389 Zusammenfassung 390 Schwingungen 392 Das Federpendel 394 Vertiefung: Energiebilanz 398 Das Fadenpendel 400 Elektromagnetische Schwingungen 402 Schwingungen und ihre Differenzialgleichung . . . . 404 Zusammenfassung 405 Wellen 406 Fortschreitende Wellen 408 und räumliche Darstellung einer Welle . . 410 Physik in der Natur: Längs- und Querwellen in Materie; Erdbebenwellen 413 Wellen in Gleichungen 414 Vertiefung: Mathematischer Durchblick 415 Zwei Schwingungen am selben Ort 416 Überlagerung gleichlaufender Wellen 418 Physik in der Natur: Tsunami 420 Reflexion mechanischer Wellen 422 Vertiefung: Schnelle und Dichte bei Längswellen. . . . 423 Stehende Wellen 424 Interessantes: Fortschreitende und stehende Welle. . . 426 Eigenschwingung, Resonanz 428 Interessantes: Resonanzkatastrophe 429 Schall in verschiedenen Medien 432 Interessantes: Mittelohr 433 Musikinstrumente 434 Interessantes: Klangspektrum, Blasinstrumente 434 Musik - ein Klang in der Physik 436 Vertiefung: Fouriersynthese und -analyse 436 Projekt: Klangspektrum zu Hause ermitteln 437 Dopplereffekt 438 Interessantes: Dopplereffekt in der Astronomie . . . . 439 Physik und Medizin: Schallwellen in der Medizin 440 Vom Schwingkreis zum strahlenden Dipol 442 Elektromagnetische Wellen erobern den Raum . . . 444 Elektromagnetisches Spektrum 447 Vertiefung: Mikrowelle 448 Zusammenfassung 449 Interferenzphänomene 452 Interferenz mit zwei Sendern Zeiger Interferenz beim Doppelspalt Doppelspalt mit Licht Historisches: Interferenz mit zwei Sendern Gitter Physik und Technik: CD als Reflexionsgitter Lichtgeschwindigkeit und Brechung Zusammenfassung 454 457 458 460 463 464 468 469 471 S t r a h l u n g s p h y s i k u n d Klima 472 Strahlung Vertiefung: Fließgleichgewicht Vertiefung: Absorptionsgrad und Emission Physik im Alltag: Temperaturmessung Treibhauseffekt Vertiefung: Was sind Treibhausgase Interessantes: Vom Menschen verursachter Treibhauseffekt Klimawandel durch den Menschen Vertiefung: Klimawandel, Ursachen und Folgen Zusammenfassung 474 477 478 478 472 481 483 484 484 485 Spezielle Relativitätstheorie 486 Radioaktivität und Kernphysik 534 Warum ist die Relativitätstheorie nötig? Historisches: Einstein, Galilei Interessantes: Hängt c von der ab? Zeit und Länge sind relativ Vertiefung: Querstrecken bleiben unverkürzt Masse und Energie in der SRT Vertiefung: Querstrecken bleiben unverkürzt Was hat Am • c2 mit zu tun? Vertiefung: W = in der Zusammenfassung 488 Grundlagen 536 488 538 491 540 492 542 495 Paarbildung und 546 496 Halbwertszeit 548 495 Vertiefung: Radioaktiver Zerfall und 497 Wahrscheinlichkeit 549 498 Interessantes: Aktivität verrät das Alter 550 499 Biologische Wirkung ionisierender Strahlung . . . 552 Natürliche und zivilisatorische Strahlenexposition 554 Strahlenschäden - Strahlenschulz 556 Quanten, Atome, Festkörper 500 Weitere Strahlenexpositionen 558 Physik und Medizin: Anwendung radioaktiver Fotoeffekt (lichtelektrischer Effekt) 502 Nuklide 560 Photonen sind quantisiert 504 Der Atomkern 562 Das Photon als Quantenobjekt 506 568 Elektronenbeugung und Zerfallsreihen 570 de Broglie-Wellenlänge 510 Kernreaktionen, Neutronen 572 Vertiefung: Elektronenabstände Kernenergie 574 Elektronenstrahl 511 Zusammenfassung 579 Die Unbestimmtheitsrelation 512 Die Planckkonstante bestimmt das Geschehen . . . 514 Philosophisches: Was heißt unbestimmt? 514 Interessantes: Die Erforschung des Atoms, Weiterführende Themen 580 bohrsches Atommodell 516 Die Energie im Atom ist quantisiert, Teilchenphysik 582 Franck-Hertz-Experiment 518 Nanotechnologie 588 Der hohe, lineare Potenzialtopf 520 Neue Materialien und Effekte 592 Vertiefung: Quantenzahlen und Pauliprinzip 521 Anwendungen in Natur, Technik und Medizin . . . . 594 Tunneleffekt und Supraleitung 522 Physik und Medizin 596 Vertiefung: Supraleitung bei tiefen Temperaturen . . 523 Sonnenphysik 600 Einführung in die Festkörperphysik 524 Physik der Fixsterne 606 Interessantes: Geschwindigkeit einzelner Elektronen 525 Interessantes: Sternentwicklung 610 Zusammenfassung 532 Interessantes: Entfernungsmessung im Weltraum . . 612 Kosmologie 614 Wie entstehen Naturgesetze? 618 Anhang Periodensystem Stichwortverzeichnis Nuklidkarte Das Inhaltsverzeichnis enthält nicht alle 623 624 631 632 wie Interessantes, Vertiefung usw. 7
