Formelsammlung www.scheufler.de Bewegung eines Körpers Geradlinige Bewegung Geschwindigkeit Weg Zeit - Diagramme Zeit s s~t Beschleunigte Bewegung Beschleunigung Geschwindigkeit t v v = const Geschwindigkeit Zeit t a a=0 Weg t Weg www.scheufler.de Bewegung eines Körpers beschleunigte Bewegung Geschwindigkeit Geschwindigkeit Zeit – Diagramme (ohne Anfangsgeschwindigkeit) s s ~ t² Weg t v v~t Weg rotierende Bewegung Umfangsgeschwindigkeit t a a = const Drehzahl Dauer einer Umdrehung Drehwinkel Winkelgeschwindigkeit Umfangsgeschwindigkeit www.scheufler.de t Bewegung des Körpers im Gravitationsfeld der Erde Freier Fall Erdbeschleunigung Fallstrecke Fallzeit Fallgeschwindigkeit Fallgeschwindigkeit www.scheufler.de Bewegung des Körpers im Gravitationsfeld der Erde Senkrechter Wurf Fallstrecke / Wurfhöhe Geschwindigkeit Geschwindigkeit Anfangsgeschwindigkeit bei vorgegebener Wurfhöhe max. Wurfhöhe bei vorgegebener Anfangsgeschwindigkeit Steigzeit www.scheufler.de Bewegung des Körpers im Gravitationsfeld der Erde Horizontaler Wurf Horizontale Geschwindigkeitskomponente Vertikale Geschwindigkeitskomponente Zusammengesetzte Geschwindigkeitskomponente www.scheufler.de Bewegung des Körpers im Gravitationsfeld der Erde Schräger Wurf Maximale Wurfhöhe Wurfzeit Wurfweite Wurfweite ohne Anfangshöhe y X h0 tanβ x www.scheufler.de g 2v 02 x 2 cos2β Wurfparabel Zykloide als Bewegungsbahn Zykloidenkennwert К Eingriffslänge der Messerklingen www.scheufler.de Kräfte am Körper Kraft und Gewichtskraft К Kraft = Masse Beschleunigung Gewichtskraft Erdbeschleunigung Kraftzerlegung Hangabtrieb Normalkraft Hookesches Gesetz Federkraft www.scheufler.de Federkonstante / Richtwert Kräfte am Körper Fliehkraft К Radialbeschleunigung Radialbeschleunigung Flieh-, Zentrifugalkraft Reibkraft Reibkraft Reibungskoeffizient Rollwiderstand / Rollreibung Rollwiderstandskoeffizient www.scheufler.de Impulssatz Elastischer Stoß Plastischer Stoß www.scheufler.de Drehmoment M = F ∙ l [Nm] Drehmoment Drehmomente im Gleichgewicht Übersetzungsverhältnisse Drehmomente Riementrieb Drehmomente Zahnradpaarung i = r1 : r2 M z 1 1 z M 2 2 i = z1 : z2 www.scheufler.de Drehmoment Kippmoment und Standsicherheit M K = FH l H Kippmoment M S = FN l N Standmoment S= MS MK Standsicherheit FH = G sin α FN = G cos α Kippen infolge Belastung S mT lS mD lK www.scheufler.de Kippen infolge Schräglage S 1 lS tan lK Kippen infolge Fliehkraft S g lS r v 2 lK Momentanpol Momentanpol Verhältnis der Geschwindigkeiten l1 l1 v1 v2 v1 l2 F1 F2 Verhältnis der Kräfte www.scheufler.de • • Arbeit, Energie, Leistung Arbeit Arbeit, allgemein Reibarbeit W = mg · h [Nm, J] = G·h Hubarbeit Dehnungsarbeit einer Feder [N m] Beschleunigungsarbeit [N m] www.scheufler.de Beschleunigungsarbeit Arbeit, Energie, Leistung Potentielle Energie [N m, J] Lageenergie eines gehobenen Körpers Spannungsenergie einer gespannten Feder Kinetische Energie Translationsenergie [N m, J] Rotationssenergie Energieerhaltungssatz Epot + Ekin = const www.scheufler.de Energieerhaltungssatz Arbeit, Energie, Leistung Leistung Leistung bei geradliniger Bewegung Leistung bei rotierender Bewegung Leistungsgewicht Leistungsgewicht www.scheufler.de Wirkungsgrad und Schlupf Wirkungsgrad Schlupf www.scheufler.de Mechanik der Flüssigkeiten und Gase Ruhende Flüssigkeiten Druck Kraft Schweredruck einer Flüssigkeit Kraftverstärkung Auftrieb Archimedisches Prinzip www.scheufler.de Mechanik der Flüssigkeiten und Gase Ruhende Gase Dichte der Luft geodätische Saughöhe hprakt. = htheor. ∙ η praktische Saughöhe Zustandsgleichung der Gase allgemeine Zustandsgleichung Zustandsgleichung des idealen Gases Gesetz von Boyle - Mariotte Gesetz von Gay Lussac www.scheufler.de Mechanik der Flüssigkeiten und Gase Strömende Flüssigkeiten und Gase Reynoldszahl Gesetz von Hagen Poiseulle Kontinuitätsgleichung Kontinuitätsgleichung Volumenstrom Massenstrom Gesetz von Bernoulli Bernoulli – Gleichung www.scheufler.de Schwebegeschwindigkeit Kräfte am fallenden Körper FG = m g Gewichtskraft Luftwiderstand FG = FW Antriebsleistung für der Gebläse Antriebsleistung Q Volumenstrom Druck Antriebsleistung Antriebsleistung www.scheufler.de Schwingungen Harmonische Schwingung Frequenz Anzahl der Schwingungen pro Sekunde Schwingungsdauer Zeitdauer für eine Hin –und Herbewegung Kreisfrequenz =2π·f Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Punktes, umlaufender Winkel in Bogenmaß, Phasenwinkel s = smax · sin ω t Funktion der harmonischen Schwingung Weg - Zeit - Funktion Geschwindigkeit - Zeit - Funktion größer als der Phasenwinkel Beschleunigungs - Zeit - Funktion www.scheufler.de Schwingungen Freie Schwingung Federkonstante Eigenfrequenz Schwingungsdauer Geometrisch gedämpfte Schwingung A A An K= 1 = 2 = = konstant A2 A3 An+ 1 Dämpfungsverhältnis Mathematisches Pendel Schwingungsdauer des mathematischen Pendels www.scheufler.de Wellen Mechanische Wellen Frequenz Anzahl der Schwingungen pro Sekunde Schwingungsdauer Zeitdauer für eine Hin –und Herbewegung Kreisfrequenz Phasenwinkel =2π·f Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Punktes, umlaufender Winkel in Bogenmaß, Sinusförmige Welle Geschwindigkeit = Frequenz · Wellenlänge www.scheufler.de Wellen Schallgeschwindigkeit Schallgeschwindigkeit in festen Körpern Schallgeschwindigkeit in Flüssigkeiten Schallgeschwindigkeit in Gasen vereinfachte Berechnung der Schallgeschwindigkeit Dopplereffekt Frequenzänderung bei bewegter Schallquelle www.scheufler.de Wellen Elektromagnetische Wellen c = 300 000 km/s www.scheufler.de Lichtgeschwindigkeit