Über den Autoren 9
Widmung 9
Danksagung 9
Über die Übersetzer 9
Einleitung 19
Über dieses Buch 19
Konventionen in diesem Buch 19
Falsche Voraussetzungen 20
Wie dieses Buch aufgebaut ist 20
Teil I: Physik in Bewegung 20
Teil II: Mit voller Kraft 20
Teil III: Voller Energie an die Arbeit 20
Teil IV: Warme Lehre 21
Teil V: Ständig unter Strom: Elektrizität 21
Teil VI: Der Top-Ten-Teil 21
Die Symbole in diesem Buch 21
Los geht's 22
Teil I: Physik in Bewegung 23
Kapitel 1 Einstieg in die Physik 25
Das Weltall vermessen 25
Vereinfachung durch wissenschaftliche Schreibweise 27
Umrechnung von Einheiten 29
Mehrstufige Umrechnungen 31
Umrechnung von Zeitangaben 32
Beschränkung auf signifikante Stellen 33
Auffrischung einiger Algebra-Kenntnisse 34
Ihre Trigonometrie-Kenntnisse auffrischen 36
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 37
Kapitel 2 Die großen Drei: Beschleunigung, Weg und Zeit 43
Von A nach B: Wege 43
Den Tacho ablesen 45
Bleifuß oder ganz sachte: Beschleunigung 46
Die Verbindung von Beschleunigung, Zeit und Weg 48
Die Verbindung von Geschwindigkeit, Beschleunigung und Weg 51
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 52
Kapitel 3 Vektoren: Die Richtung muss stimmen 59
Was Vektoren sind 59
Noch eine Darstellung: Vektorkomponenten 61
Von Länge und Winkel zu den Komponenten ... 63
...und wieder zurück 64
Das Addieren von Vektoren 66
Bewegung als Vektor 70
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 72
Teil II: Mit voller Kraft 79
Kapitel 4 Kraft anwenden 81
Das erste newtonsche Gesetz 81
Das zweite newtonsche Gesetz 82
Kraft ist ein Vektor 85
Wie Sie Gesamtkraft und Beschleunigung ausrechnen 87
Gewicht und Masse unterscheiden 89
Das dritte newtonsche Gesetz 91
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 92
Kapitel 5 Mit schiefen Ebenen arbeiten 103
Schiefe Vektoren 103
Beschleunigung auf der Rampe 106
Die Rampe herunterrutschen: Geschwindigkeit 107
Macht viel Mühe: Der Reibungskoeffizient 108
Wenn sich gar nichts bewegt: Haftreibung 110
Immer in Bewegung bleiben: Gleitreibung 111
Haftreibung entlang einer Rampe 112
Gleitreibung entlang einer Rampe 113
Beschleunigung mit Reibung 115
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 116
Kapitel 6 Immer rundherum: Kreisbewegung 125
Winkel umrechnen 125
Umlaufzeit und Frequenz 127
Das andere Tempo: Die Winkelgeschwindigkeit 128
Rasende Rotation: Winkelbeschleunigung 131
Winkelgeschwindigkeit, Winkelbeschleunigung und Winkel 132
Mehr Rechnungen mit Winkelbeschleunigung, Winkel und Winkelgeschwindigkeit 134
Was die Sache zusammenhält: Die Zentripetalbeschleunigung 135
Was dahintersteckt: Die Zentripetalkraft 137
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 138
Teil III: Voller Energie an die Arbeit 145
Kapitel 7 Arbeit, nichts als Arbeit 147
Der physikalische Blick auf die Arbeit 148
Keine Kraft bleibt außen vor 149
Jetzt wird's dynamisch: Die kinetische Energie 151
Von der Arbeit zur kinetischen Energie und zurück 153
Alle Möglichkeiten offen: Die potenzielle Energie 155
Leistung lohnt sich 157
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 159
Kapitel 8 Bewegende Anstöße: Der Impuls und die kinetische Energie 169
Kräftig gestoßen 169
Eine impulsive Größe 171
Der Zusammenhang von Kraftstoß und Impuls 172
Impulserhaltung 173
Erhaltung der kinetischen Energie - oder nicht 175
Stöße in der zweiten Dimension 177
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 181
Kapitel 9 Total verdreht: Rotationsbewegungen 191
Berechnung der Tangentialgeschwindigkeit 191
Bestimmung der Tangentialbeschleunigung 193
Winkelgeschwindigkeit als Vektor 195
Winkelbeschleunigung als Vektor 196
Der richtige Dreh: Das Drehmoment 197
Wenn sich nichts dreht: Rotationsgleichgewicht 200
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 203
Kapitel 10 Ein Moment der Trägheit 209
Newton dreht durch 209
Verschiedene Trägheitsmomente 211
Drehen ist Arbeit! 214
Die Energie ist rund 215
Rampen runterrollen 217
Drollig oder drallig? Der Drehimpuls 219
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 220
Kapitel 11 Hin und zurück: Die harmonische Schwingung 227
Das hookesche Gesetz 227
Mathematisch korrekt: Die Schwingungsgleichung 229
Eine wichtige Periode 231
Wie schnell ist das denn? 232
Beschwingte Beschleunigung 234
Die Federkonstante als Materialeigenschaft 235
Die Energiefrage 237
Locker auspendeln 238
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 239
Teil IV: Warme Lehre 247
Kapitel 12 Manche mögen's heiß: Thermodynamik 249
Die verschiedenen Temperaturskalen 249
In die Länge gezogen: lineare Wärmeausdehnung 251
In alle Richtungen: Volumenausdehnung 254
Wie man Wärme speichert 255
Im Geheimversteck: Die latente Wärme 257
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 259
Kapitel 13 Wärmeausbreitung und Gastheorie 267
Wärme unterwegs, Teil 1: Konvektion 267
Wärme unterwegs, Teil 2: Wärmeleitung 268
Wärme unterwegs, Teil 3: Wärmestrahlung 271
Eine ganz große Nummer: Die Avogadro-Zahl 273
Besser geht's nicht: Das ideale Gasgesetz 275
Moleküle in Bewegung 276
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 277
Kapitel 14 Alles über Wärme und Arbeit 285
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik 285
Konstanter Druck: Isobare Prozesse 286
Konstantes Volumen: Isochore Prozesse 289
Konstante Temperatur: Isotherme Prozesse 290
Bei konstanter Wärme: Adiabatische Prozesse 292
Wo die Wärme hingeht: Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 295
Wärme arbeiten lassen: Wärme-Kraft-Maschinen 296
Besser geht's nicht: Die Carnot-Maschine 299
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 300
Teil V: Ständig unter Strom: Elektrizität 307
Kapitel 15 Statische Elektrizität: Wenn Elektronen ruhen 309
Elektrische Ladungen betrachten 309
Kraftvoll durch Ladung 310
Elektrische Kräfte als Vektoren 312
Wirkung in der Ferne: Elektrische Felder 313
Ein Beispiel aus der Praxis: Der Plattenkondensator 315
Jetzt wird's spannend 317
Das elektrische Potenzial von Punktladungen 319
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 321
Kapitel 16 Leitende Aufgaben: Stromkreise 329
Die elektrische Stromstärke 329
URIg: Das ohmsche Gesetz 330
Leistung unter Strom 332
Einer nach dem anderen: Reihenschaltungen 333
Viele Wege führen nach Rom: Parallelschaltungen 335
Knoten und Maschen: Die kirchhoffschen Regeln 337
Lösungen der Aufgaben in diesem Kapitel 340
Teil VI: Der Top-Ten-Teil 351
Kapitel 17 Zehn häufige Fehler beim Lösen von Physikaufgaben 353
Vermischung von Einheiten 353
Angabe von Lösungen in falschen Einheiten 353
Verwechseln von Radiant und Grad 354
Sinus und Kosinus durcheinanderbringen 354
Vektoren müssen als Vektoren behandelt werden 354
Vernachlässigung der latenten Wärme 355
Keine Zwischenergebnisse runden! 355
Falsche Vorzeichen bei Anwendung der kirchhoffschen Regeln 355
Falsche Addition von Widerständen 355
Messungenauigkeit ignorieren 356
Stichwortverzeichnis 357
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