Physik für Dummies
4. Auflage
Erschienen am 18. März 2015
Buch
Softcover
404 Seiten
978-3-527-71168-0 (ISBN)
Beschreibung
Dieses Buch entführt auch die, die damit eigentlich nichts am Hut haben, in die faszinierende Welt der Physik. Steve Holzner stellt Ihnen physikalische Phänomene vor und erklärt die dahinterstehenden Naturgesetze samt der notwendigen mathematischen Grundlagen. Egal ob Elektrizität, Magnetismus oder Optik, alles wird mit ausführlichen Beispielen und anschaulichen Abbildungen erläutert. Nach jedem Kapitel gibt es Übungsaufgaben und Lösungen, mit denen man das Gelernte festigen kann.
Weitere Details
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Nachauflagen
Steven Holzner
Physik für Dummies
Buch
02/2020
5. Auflage
Wiley-VCH
19,99 €
Artikel ist vergriffen; siehe Neuauflage
Vorauflage
Steve Holzner
Physik für Dummies
Buch
10/2013
3. Auflage
Wiley-VCH
19,99 €
Artikel ist vergriffen; siehe Neuauflage
Person
Steve Holzner hat bereits zahlreiche Bücher geschrieben, darunter »Quantenphysik für Dummies«. Er lehrt seit über zehn Jahren Physik an der Cornell University und unterrichtet außerdem am Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Inhalt
UEber dieses Buch 21 Konventionen in diesem Buch 21
Was Sie nicht lesen muessen 21
Toerichte Annahmen ueber den Leser 21
Wie dieses Buch aufgebaut ist 21
Teil I: Die Grundlagen 22
Teil II: Moegen die Kraefte der Physik mit Ihnen sein 22
Teil III: Energie und Arbeit 22
Teil IV: Alles ueber Waerme 22
Teil V: Elektrischer Strom und Magneten 23
Teil VI: Der Top-Ten-Teil 23
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 23
Wie es weitergeht 23
Teil I Die Grundlagen 25
Kapitel 1 Mit Physik die Welt verstehen 27
Womit sich die Physik beschaeftigt 27
Mit Bewegung faengt es an 28
UEberall ist Energie 29
Warm und gemuetlich 30
Vom Blitzschlag zum Laserstrahl 30
Verrueckt, verrueckter, ... Physik! 31
Kapitel 2 Die Grundlagen verstehen 33
Nicht erschrecken, es ist nur Physik 33
Trauen Sie sich was: Versuchen Sie es ohne Mathematik 34
Messen und Voraussagen 35
Die Einheiten im Auge behalten 36
Von Meter zu Ellen und zurueck: Einheiten umrechnen 36
Nieder mit den Nullen: Die wissenschaftliche Schreibweise 39
Die Genauigkeit von Messwerten 40
Ziffern, die zaehlen 40
Fehler zugeben 41
Etwas einfache Algebra 42
... und noch ein bisschen Trigonometrie 42
Kapitel 3 Geschwindigkeit ist keine Hexerei 45
Strecken und Entfernungen 45
Achsen gliedern die Welt 47
Von der Strecke zur Geschwindigkeit 48
Was ist eigentlich Geschwindigkeit? 49
Ein Blick auf den Tacho: Momentangeschwindigkeit 49
Gleichmaessig voran: Konstante Geschwindigkeit 50
Stop-and-go: Wechselnde Geschwindigkeit 50
Mittelmass: Durchschnittsgeschwindigkeit 50
Mittlere gegen konstante Geschwindigkeit 51
Schneller oder langsamer: Beschleunigung 52
Die Definition der Beschleunigung 52
Die Einheit der Beschleunigung 53
Positive und negative Beschleunigungen 55
Mittlere und momentane Beschleunigung 55
Konstante und variable Beschleunigung 55
Die Beziehung zwischen Beschleunigung, Zeit und Strecke 56
Eine nahe liegende Beziehung 56
Noch mehr Geschwindigkeit 57
Die Beziehung zwischen Geschwindigkeit, Beschleunigung und Strecke 59
Kapitel 4 Richtungsweisend: Wo geht es lang? 61
Vektoren verstehen 61
Orientierungshilfe: Das Vektorprinzip 62
Von A nach B: Vektoren addieren 63
Neue Wege gehen: Vektoren subtrahieren 64
Zahlenspiele mit Vektoren 65
Vektoren und ihre Komponenten 67
Komponenten von Vektoren aus Betraegen und Winkeln bestimmen 67
Betraege und Winkel aus Vektorkomponenten bestimmen 69
Vektoren entraetseln 71
Strecken sind auch Vektoren 71
Noch ein Vektor: Geschwindigkeit 72
Einer geht noch: Beschleunigung 73
Im Bann der Schwerkraft: Der freie Fall 75
Teil II Moegen die Kraefte der Physik mit Ihnen sein 79
Kapitel 5 Ziehen und Schieben: Kraefte 81
Kraefte walten ueberall 81
Buehne frei fuer das erste newtonsche Gesetz 82
In Schwung kommen: Masse und Traegheit 83
Masse fuer Masse 83
Darf ich vorstellen: Das zweite newtonsche Gesetz 84
Krafteinheit 85
Resultierende Kraefte 85
Das grosse Finale: Das dritte newtonsche Gesetz 90
Reibung und das dritte newtonsche Gesetz 91
Winkel und Kraefte im dritten newtonschen Gesetz 93
Im Gleichgewicht 95
Kapitel 6 Auf der schiefen Bahn: Geneigte Ebenen und Reibung 99
Nur nicht runterziehen lassen: Gravitation 99
Rolltreppe abwaerts: Die schiefe Ebene 100
Winkelzuege 101
Beschleunigung macht Spass 103
Reibereien 103
Reibung und Normalkraft 104
Der Reibungskoeffizient 104
Haften und Gleiten 105
Mit Reibung bergauf 107
Schwerkraft und Flugbahnen 112
Hoch hinaus: Die Maximalhoehe 112
In hoechste Hoehen: Flugzeit 113
Hin und zurueck: Die gesamte Flugdauer 114
Ein Schuss in einem beliebigen Winkel 114
Kapitel 7 Ringelreihen und Kettenkarussell: Kreisbewegungen 117
Immer rundherum: Gleichfoermige Kreisbewegung 117
Richtungsaenderung: Die Zentripetalbeschleunigung 118
Unter dem Einfluss der Zentripetalbeschleunigung 119
Der Betrag der Zentripetalbeschleunigung 120
Wie am Schnuerchen: Zentripetalkraft 120
Die Zentripetalkraft wird gebraucht! 121
Mit Vollgas durch die Kurve: Die Zentripetalkraft hilft 121
Winkelkoordinaten: Entfernung, Geschwindigkeit, Beschleunigung 124
Der Apfel faellt nicht weit vom Stamm: Das newtonsche Gravitationsgesetz 126
Mit einem Apfel fing es an 127
Gravitation an der Erdoberflaeche: Die Erdbeschleunigung 127
Kreisbahnen und das Gravitationsgesetz 128
Rundherum: Vertikale Kreisbewegung 132
Teil III Energie und Arbeit 137
Kapitel 8 Physik in Aktion 139
Es ist nicht so, wie Sie denken ... 139
Arbeit messen 139
Gewichte stemmen 140
Zug um Zug 141
Negative Arbeit 142
Mit Schwung voran: Kinetische Energie 143
Eine Formel fuer die kinetische Energie 144
Kinetische Energie in der Praxis 146
Das wahre Leben: Resultierende Kraefte 147
Energievorrat: Potenzielle Energie 149
Der Kampf gegen die Schwerkraft 149
Baeumchen, wechsle dich! Die Umwandlung von kinetischer in potenzielle Energie 150
Am Scheideweg: Konservative und nicht konservative Kraefte 151
Vorwaerts, rueckwaerts, rundherum: Energieerhaltung 152
Wie im freien Fall 154
Hoch hinaus 154
Arbeite schneller, Leistung zaehlt! 155
Leistung messen 156
Was Leistung sonst noch bedeutet 156
Kapitel 9 Schwungvoll: Impuls und Kraftstoss 159
Rempelei: Der Kraftstoss 159
Impulse geben 160
Warum steht p fuer den Impuls? 161
Der Zusammenhang zwischen Impuls und Kraftstoss 161
Noch einmal Poolbillard: Kraftstoss und Impuls 162
Kraftvoll durch den Regen 163
Impulserhaltung 165
Geschwindigkeit im Griff: Impulserhaltung in der Praxis 166
Impulserhaltung und Schussgeschwindigkeit 167
Auto gegen Auto: Elastische und inelastische Stoesse 169
Kapitel 10 Wie man's dreht und wendet: Rotationsbewegungen 175
Von der geradlinigen Bewegung zur Rotation 175
Die Tangentialbewegung 176
Die Tangentialgeschwindigkeit 176
Die Tangentialbeschleunigung 178
Die Zentripetalbeschleunigung 179
Vektoren und Rotationsbewegungen 180
Der Vektor der Winkelgeschwindigkeit 180
Der Vektor der Winkelbeschleunigung 181
Drehen und Wenden: Das Drehmoment 182
Die Drehmomentgleichung 183
Hebelarme verstehen 185
Drehmomente bestimmen 186
Das Drehmoment als Vektor 187
Nicht wackeln: Rotationsgleichgewicht 188
Flagge zeigen: Immer schoen im Gleichgewicht 189
Ein Rotationsgleichgewicht mit Reibung 190
Kapitel 11 Immer rundherum: Dynamik von Rotationsbewegungen 195
Das zweite newtonsche Gesetz in Rotation 195
Tangentialbeschleunigung und Winkelbeschleunigung 196
Das Traegheitsmoment 197
Das Traegheitsmoment unter der Lupe 198
Angewandte Traegheit: Drehmomente im CD-Player 199
Winkelbeschleunigung und Drehmoment: Noch ein Beispiel 201
Arbeit und kinetische Energie bei Rotationsbewegungen 202
In der Tretmuehle: Arbeit bei Rotationen 203
Kinetische Energie bei Rotationsbewegungen 204
Die kinetische Energie der Rotation auf einer Rampe 206
Nicht zu bremsen: Der Drehimpuls 207
Die Drehimpulserhaltung 208
Satellitenbahnen: Die Drehimpulserhaltung in der Praxis 209
Kapitel 12 Hin und her, hin und her: Harmonische Bewegungen 211
Federkraft: Das hookesche Gesetz 211
Immer schoen nachfedern 212
Das hookesche Gesetz und die Richtung der Kraft 213
Die einfache harmonische Bewegung 213
Senkrecht und waagerecht 214
Ein genauerer Blick auf die harmonische Bewegung 215
Die Kreisfrequenz einer Masse an einer Feder 222
Die Energie in einfachen harmonischen Bewegungen 224
Schwingende Pendel 225
Teil IV Alles ueber Waerme 227
Kapitel 13 Heiss auf Thermodynamik 229
Der Sprung ins warme Wasser 229
Das Thermometer sagt Celsius 229
US-Thermometer sagen Fahrenheit 230
Das Thermometer sagt Kelvin 230
Es wird warm: Laengenausdehnung 231
Wieder ein Koeffizient 232
Ein Beispiel fuer Gleisarbeiter 233
Es bleibt warm: Volumenausdehnung 234
Mit dem (Waerme-)Strom schwimmen 235
Warm zugedeckt 235
Die Phase aendert sich, die Temperatur nicht 237
Phasenumwandlung: Das Eis ist gebrochen! 237
Gut versteckt: Latente Waerme 238
Kapitel 14 Hier, nimm meine Jacke: Waermeuebertragung 241
In Wallung versetzt: Konvektion 241
Autsch, das war heiss! Waermeleitung 242
Wovon die Waermeleitung abhaengt 243
Die Gleichung fuer die Waermeleitung anwenden 244
Warme Strahlung 245
Die Strahlung ist da, auch wenn man sie nicht sieht 246
Schwarze Koerper 248
Das Geheimnis der Avogadro-Zahl 249
Das Gasgesetz wird geschmiedet 250
Ein Beispiel: Der Druck eines idealen Gases 252
Alternativen: Die Gesetze von Boyle-Mariotte und Gay-Lussac 252
Gasmolekuele haben's eilig 254
Die Geschwindigkeit von Luftmolekuelen 254
Die kinetische Energie eines idealen Gases 255
Kapitel 15 Waerme trifft Arbeit: Die Hauptsaetze der Thermodynamik 257
Das thermische Gleichgewicht erreichen: Nullter Hauptsatz 257
Waerme und Arbeit erhalten: Der erste Hauptsatz 258
Energieerhaltung mit Zahlen 259
Die Zustaende aendern sich 259
Vom Umgang mit spezifischen Waermekapazitaeten 266
Wohin die Waerme fliesst: Der zweite Hauptsatz 267
Arbeit aus Waerme mit Waermekraftmaschinen 267
Vom Wirkungsgrad einer Dampfmaschine 268
Man kann nicht alles haben, sagt Carnot 269
Kaelter geht's nicht: Der dritte (und absolut letzte) Hauptsatz 271
Kaelte hat seltsame Wirkungen 271
Teil V Elektrischer Strom und Magneten 273
Kapitel 16 Wie elektrisiert 275
Plus oder minus? Die Ladung von Elektron und Proton 275
Ziehen und Schieben: Elektrische Kraefte 276
Das coulombsche Gesetz 276
Abstand halten 277
Die Geschwindigkeit von Elektronen 277
Kraefte zwischen mehreren Ladungen 278
Wirkung aus der Ferne: Elektrische Felder 280
Aus allen Richtungen: Felder von Punktladungen 281
Ganz schoen geladen: Das elektrische Feld im Plattenkondensator 283
Die Spannung hochdrehen! Das elektrische Potenzial 284
Berechnung der elektrischen potenziellen Energie 285
Spannung ist Potenzial 286
Das elektrische Potenzial bleibt erhalten 287
Das elektrische Potenzial von Punktladungen 288
Aufladen, was die Kapazitaet hergibt 291
Kapitel 17 Staendig unter Strom 293
Der lange Marsch der Elektronen: Strom 293
Strom definieren 293
Strom in Batterien berechnen 294
Widerstandsfaehig: Das ohmsche Gesetz 295
Der Strom durch einen Widerstand 295
Ganz spezifische Widerstaende 296
Leistung lohnt sich 297
Schoen der Reihe nach: Reihenschaltungen 297
Alles auf einmal: Parallelschaltungen 298
Maschendraht und Knoten: Die kirchhoffschen Regeln 300
Anwendung der Maschenregel 301
Rechnen mit vielen Maschen 302
Kondensatoren im Kreis 304
Kondensatoren in Parallelschaltung 304
Kondensatoren in Reihenschaltung 305
Kondensator plus Widerstand gleich RC-Schaltkreis 306
Kapitel 18 UEberaus anziehend: Magnetismus 309
Anziehen und Abstossen 309
Die Wirkung auf bewegte Ladungen 311
Die Staerke magnetischer Kraefte 312
Gebogene Bahnen: Ladungen im Magnetfeld 313
Magnetfelder arbeiten nicht ... 314
... aber sie wirken trotzdem! 314
Stroeme verbiegen 316
Kraefte auf Stroeme 316
Rotierende Schleifen 317
Das Magnetfeld eines Drahts 319
Ein magnetischer Fall 319
Magnetfelder in Leiterschleifen 321
Schoen gleichmaessig: Magnetfelder von Spulen 323
Kapitel 19 Spannende Stroeme 325
Eine Spannung wird induziert 325
Spannende Bewegung im Magnetfeld 325
Induktionsspannung und Flaeche 327
Faraday und der Fluss 328
Richtige Vorzeichen: Die lenzsche Regel 330
Induktivitaeten 332
Auf und ab: Wechselstromkreise 333
Harmonische Sinusspannung 334
Im Gleichschritt durch den Widerstand 334
Am Kondensator eilt der Strom voraus 336
An der Spule troedelt der Strom 339
Dreifache Herausforderung: RCL-Stromkreise 341
Kapitel 20 Linsen und Spiegel im Rampenlicht 343
Alles ueber Spiegel - legeipS rebue sellA 343
Licht wird abgelenkt 344
Licht brechen mit Snellius 344
Gemessene und >>gefuehlte<< Tiefe 345
Spieglein, Spieglein an der Wand 347
Hohlspiegel wirken vergroessernd 347
Konvexe Spiegel wirken verkleinernd 352
Mit Linsen sieht man besser 353
Sammellinsen wirken vergroessernd 353
Zerstreuungslinsen wirken verkleinernd 357
Teil VI Der Top-Ten-Teil 359
Kapitel 21 Alles ist relativ(istisch) 361
Die Natur behandelt alle gleich 361
Licht ist immer gleich schnell 362
Bei hoher Geschwindigkeit dehnt sich die Zeit 362
Raumfahrer altern langsamer 363
Bei hoher Geschwindigkeit schrumpft die Laenge 364
Materie ist gleich Energie 364
Materie plus Antimaterie gleich ... bumm 365
Die Sonne verliert an Masse 365
Die Sonne verschwindet - aber nur langsam 365
Es geht nicht schneller 365
Und Newton hat trotzdem recht! 366
Kapitel 22 Zehn wilde Theorien 369
Ganz klein ... und ganz anders 369
Hier und da zugleich 370
Koennen Quanten rechnen? 370
Gravitation kruemmt den Raum 370
Schwarze Loecher halten Licht fest 371
Geht's noch kleiner? 372
Explosive Mischung: Materie und Antimaterie 372
Auch nicht schlecht: Supernovae 372
Vom Urknall zum Endknall 373
Dunkle Bedrohung 373
Zukunftsphysik 374
Loesungen 375
Stichwortverzeichnis 393
Was Sie nicht lesen muessen 21
Toerichte Annahmen ueber den Leser 21
Wie dieses Buch aufgebaut ist 21
Teil I: Die Grundlagen 22
Teil II: Moegen die Kraefte der Physik mit Ihnen sein 22
Teil III: Energie und Arbeit 22
Teil IV: Alles ueber Waerme 22
Teil V: Elektrischer Strom und Magneten 23
Teil VI: Der Top-Ten-Teil 23
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 23
Wie es weitergeht 23
Teil I Die Grundlagen 25
Kapitel 1 Mit Physik die Welt verstehen 27
Womit sich die Physik beschaeftigt 27
Mit Bewegung faengt es an 28
UEberall ist Energie 29
Warm und gemuetlich 30
Vom Blitzschlag zum Laserstrahl 30
Verrueckt, verrueckter, ... Physik! 31
Kapitel 2 Die Grundlagen verstehen 33
Nicht erschrecken, es ist nur Physik 33
Trauen Sie sich was: Versuchen Sie es ohne Mathematik 34
Messen und Voraussagen 35
Die Einheiten im Auge behalten 36
Von Meter zu Ellen und zurueck: Einheiten umrechnen 36
Nieder mit den Nullen: Die wissenschaftliche Schreibweise 39
Die Genauigkeit von Messwerten 40
Ziffern, die zaehlen 40
Fehler zugeben 41
Etwas einfache Algebra 42
... und noch ein bisschen Trigonometrie 42
Kapitel 3 Geschwindigkeit ist keine Hexerei 45
Strecken und Entfernungen 45
Achsen gliedern die Welt 47
Von der Strecke zur Geschwindigkeit 48
Was ist eigentlich Geschwindigkeit? 49
Ein Blick auf den Tacho: Momentangeschwindigkeit 49
Gleichmaessig voran: Konstante Geschwindigkeit 50
Stop-and-go: Wechselnde Geschwindigkeit 50
Mittelmass: Durchschnittsgeschwindigkeit 50
Mittlere gegen konstante Geschwindigkeit 51
Schneller oder langsamer: Beschleunigung 52
Die Definition der Beschleunigung 52
Die Einheit der Beschleunigung 53
Positive und negative Beschleunigungen 55
Mittlere und momentane Beschleunigung 55
Konstante und variable Beschleunigung 55
Die Beziehung zwischen Beschleunigung, Zeit und Strecke 56
Eine nahe liegende Beziehung 56
Noch mehr Geschwindigkeit 57
Die Beziehung zwischen Geschwindigkeit, Beschleunigung und Strecke 59
Kapitel 4 Richtungsweisend: Wo geht es lang? 61
Vektoren verstehen 61
Orientierungshilfe: Das Vektorprinzip 62
Von A nach B: Vektoren addieren 63
Neue Wege gehen: Vektoren subtrahieren 64
Zahlenspiele mit Vektoren 65
Vektoren und ihre Komponenten 67
Komponenten von Vektoren aus Betraegen und Winkeln bestimmen 67
Betraege und Winkel aus Vektorkomponenten bestimmen 69
Vektoren entraetseln 71
Strecken sind auch Vektoren 71
Noch ein Vektor: Geschwindigkeit 72
Einer geht noch: Beschleunigung 73
Im Bann der Schwerkraft: Der freie Fall 75
Teil II Moegen die Kraefte der Physik mit Ihnen sein 79
Kapitel 5 Ziehen und Schieben: Kraefte 81
Kraefte walten ueberall 81
Buehne frei fuer das erste newtonsche Gesetz 82
In Schwung kommen: Masse und Traegheit 83
Masse fuer Masse 83
Darf ich vorstellen: Das zweite newtonsche Gesetz 84
Krafteinheit 85
Resultierende Kraefte 85
Das grosse Finale: Das dritte newtonsche Gesetz 90
Reibung und das dritte newtonsche Gesetz 91
Winkel und Kraefte im dritten newtonschen Gesetz 93
Im Gleichgewicht 95
Kapitel 6 Auf der schiefen Bahn: Geneigte Ebenen und Reibung 99
Nur nicht runterziehen lassen: Gravitation 99
Rolltreppe abwaerts: Die schiefe Ebene 100
Winkelzuege 101
Beschleunigung macht Spass 103
Reibereien 103
Reibung und Normalkraft 104
Der Reibungskoeffizient 104
Haften und Gleiten 105
Mit Reibung bergauf 107
Schwerkraft und Flugbahnen 112
Hoch hinaus: Die Maximalhoehe 112
In hoechste Hoehen: Flugzeit 113
Hin und zurueck: Die gesamte Flugdauer 114
Ein Schuss in einem beliebigen Winkel 114
Kapitel 7 Ringelreihen und Kettenkarussell: Kreisbewegungen 117
Immer rundherum: Gleichfoermige Kreisbewegung 117
Richtungsaenderung: Die Zentripetalbeschleunigung 118
Unter dem Einfluss der Zentripetalbeschleunigung 119
Der Betrag der Zentripetalbeschleunigung 120
Wie am Schnuerchen: Zentripetalkraft 120
Die Zentripetalkraft wird gebraucht! 121
Mit Vollgas durch die Kurve: Die Zentripetalkraft hilft 121
Winkelkoordinaten: Entfernung, Geschwindigkeit, Beschleunigung 124
Der Apfel faellt nicht weit vom Stamm: Das newtonsche Gravitationsgesetz 126
Mit einem Apfel fing es an 127
Gravitation an der Erdoberflaeche: Die Erdbeschleunigung 127
Kreisbahnen und das Gravitationsgesetz 128
Rundherum: Vertikale Kreisbewegung 132
Teil III Energie und Arbeit 137
Kapitel 8 Physik in Aktion 139
Es ist nicht so, wie Sie denken ... 139
Arbeit messen 139
Gewichte stemmen 140
Zug um Zug 141
Negative Arbeit 142
Mit Schwung voran: Kinetische Energie 143
Eine Formel fuer die kinetische Energie 144
Kinetische Energie in der Praxis 146
Das wahre Leben: Resultierende Kraefte 147
Energievorrat: Potenzielle Energie 149
Der Kampf gegen die Schwerkraft 149
Baeumchen, wechsle dich! Die Umwandlung von kinetischer in potenzielle Energie 150
Am Scheideweg: Konservative und nicht konservative Kraefte 151
Vorwaerts, rueckwaerts, rundherum: Energieerhaltung 152
Wie im freien Fall 154
Hoch hinaus 154
Arbeite schneller, Leistung zaehlt! 155
Leistung messen 156
Was Leistung sonst noch bedeutet 156
Kapitel 9 Schwungvoll: Impuls und Kraftstoss 159
Rempelei: Der Kraftstoss 159
Impulse geben 160
Warum steht p fuer den Impuls? 161
Der Zusammenhang zwischen Impuls und Kraftstoss 161
Noch einmal Poolbillard: Kraftstoss und Impuls 162
Kraftvoll durch den Regen 163
Impulserhaltung 165
Geschwindigkeit im Griff: Impulserhaltung in der Praxis 166
Impulserhaltung und Schussgeschwindigkeit 167
Auto gegen Auto: Elastische und inelastische Stoesse 169
Kapitel 10 Wie man's dreht und wendet: Rotationsbewegungen 175
Von der geradlinigen Bewegung zur Rotation 175
Die Tangentialbewegung 176
Die Tangentialgeschwindigkeit 176
Die Tangentialbeschleunigung 178
Die Zentripetalbeschleunigung 179
Vektoren und Rotationsbewegungen 180
Der Vektor der Winkelgeschwindigkeit 180
Der Vektor der Winkelbeschleunigung 181
Drehen und Wenden: Das Drehmoment 182
Die Drehmomentgleichung 183
Hebelarme verstehen 185
Drehmomente bestimmen 186
Das Drehmoment als Vektor 187
Nicht wackeln: Rotationsgleichgewicht 188
Flagge zeigen: Immer schoen im Gleichgewicht 189
Ein Rotationsgleichgewicht mit Reibung 190
Kapitel 11 Immer rundherum: Dynamik von Rotationsbewegungen 195
Das zweite newtonsche Gesetz in Rotation 195
Tangentialbeschleunigung und Winkelbeschleunigung 196
Das Traegheitsmoment 197
Das Traegheitsmoment unter der Lupe 198
Angewandte Traegheit: Drehmomente im CD-Player 199
Winkelbeschleunigung und Drehmoment: Noch ein Beispiel 201
Arbeit und kinetische Energie bei Rotationsbewegungen 202
In der Tretmuehle: Arbeit bei Rotationen 203
Kinetische Energie bei Rotationsbewegungen 204
Die kinetische Energie der Rotation auf einer Rampe 206
Nicht zu bremsen: Der Drehimpuls 207
Die Drehimpulserhaltung 208
Satellitenbahnen: Die Drehimpulserhaltung in der Praxis 209
Kapitel 12 Hin und her, hin und her: Harmonische Bewegungen 211
Federkraft: Das hookesche Gesetz 211
Immer schoen nachfedern 212
Das hookesche Gesetz und die Richtung der Kraft 213
Die einfache harmonische Bewegung 213
Senkrecht und waagerecht 214
Ein genauerer Blick auf die harmonische Bewegung 215
Die Kreisfrequenz einer Masse an einer Feder 222
Die Energie in einfachen harmonischen Bewegungen 224
Schwingende Pendel 225
Teil IV Alles ueber Waerme 227
Kapitel 13 Heiss auf Thermodynamik 229
Der Sprung ins warme Wasser 229
Das Thermometer sagt Celsius 229
US-Thermometer sagen Fahrenheit 230
Das Thermometer sagt Kelvin 230
Es wird warm: Laengenausdehnung 231
Wieder ein Koeffizient 232
Ein Beispiel fuer Gleisarbeiter 233
Es bleibt warm: Volumenausdehnung 234
Mit dem (Waerme-)Strom schwimmen 235
Warm zugedeckt 235
Die Phase aendert sich, die Temperatur nicht 237
Phasenumwandlung: Das Eis ist gebrochen! 237
Gut versteckt: Latente Waerme 238
Kapitel 14 Hier, nimm meine Jacke: Waermeuebertragung 241
In Wallung versetzt: Konvektion 241
Autsch, das war heiss! Waermeleitung 242
Wovon die Waermeleitung abhaengt 243
Die Gleichung fuer die Waermeleitung anwenden 244
Warme Strahlung 245
Die Strahlung ist da, auch wenn man sie nicht sieht 246
Schwarze Koerper 248
Das Geheimnis der Avogadro-Zahl 249
Das Gasgesetz wird geschmiedet 250
Ein Beispiel: Der Druck eines idealen Gases 252
Alternativen: Die Gesetze von Boyle-Mariotte und Gay-Lussac 252
Gasmolekuele haben's eilig 254
Die Geschwindigkeit von Luftmolekuelen 254
Die kinetische Energie eines idealen Gases 255
Kapitel 15 Waerme trifft Arbeit: Die Hauptsaetze der Thermodynamik 257
Das thermische Gleichgewicht erreichen: Nullter Hauptsatz 257
Waerme und Arbeit erhalten: Der erste Hauptsatz 258
Energieerhaltung mit Zahlen 259
Die Zustaende aendern sich 259
Vom Umgang mit spezifischen Waermekapazitaeten 266
Wohin die Waerme fliesst: Der zweite Hauptsatz 267
Arbeit aus Waerme mit Waermekraftmaschinen 267
Vom Wirkungsgrad einer Dampfmaschine 268
Man kann nicht alles haben, sagt Carnot 269
Kaelter geht's nicht: Der dritte (und absolut letzte) Hauptsatz 271
Kaelte hat seltsame Wirkungen 271
Teil V Elektrischer Strom und Magneten 273
Kapitel 16 Wie elektrisiert 275
Plus oder minus? Die Ladung von Elektron und Proton 275
Ziehen und Schieben: Elektrische Kraefte 276
Das coulombsche Gesetz 276
Abstand halten 277
Die Geschwindigkeit von Elektronen 277
Kraefte zwischen mehreren Ladungen 278
Wirkung aus der Ferne: Elektrische Felder 280
Aus allen Richtungen: Felder von Punktladungen 281
Ganz schoen geladen: Das elektrische Feld im Plattenkondensator 283
Die Spannung hochdrehen! Das elektrische Potenzial 284
Berechnung der elektrischen potenziellen Energie 285
Spannung ist Potenzial 286
Das elektrische Potenzial bleibt erhalten 287
Das elektrische Potenzial von Punktladungen 288
Aufladen, was die Kapazitaet hergibt 291
Kapitel 17 Staendig unter Strom 293
Der lange Marsch der Elektronen: Strom 293
Strom definieren 293
Strom in Batterien berechnen 294
Widerstandsfaehig: Das ohmsche Gesetz 295
Der Strom durch einen Widerstand 295
Ganz spezifische Widerstaende 296
Leistung lohnt sich 297
Schoen der Reihe nach: Reihenschaltungen 297
Alles auf einmal: Parallelschaltungen 298
Maschendraht und Knoten: Die kirchhoffschen Regeln 300
Anwendung der Maschenregel 301
Rechnen mit vielen Maschen 302
Kondensatoren im Kreis 304
Kondensatoren in Parallelschaltung 304
Kondensatoren in Reihenschaltung 305
Kondensator plus Widerstand gleich RC-Schaltkreis 306
Kapitel 18 UEberaus anziehend: Magnetismus 309
Anziehen und Abstossen 309
Die Wirkung auf bewegte Ladungen 311
Die Staerke magnetischer Kraefte 312
Gebogene Bahnen: Ladungen im Magnetfeld 313
Magnetfelder arbeiten nicht ... 314
... aber sie wirken trotzdem! 314
Stroeme verbiegen 316
Kraefte auf Stroeme 316
Rotierende Schleifen 317
Das Magnetfeld eines Drahts 319
Ein magnetischer Fall 319
Magnetfelder in Leiterschleifen 321
Schoen gleichmaessig: Magnetfelder von Spulen 323
Kapitel 19 Spannende Stroeme 325
Eine Spannung wird induziert 325
Spannende Bewegung im Magnetfeld 325
Induktionsspannung und Flaeche 327
Faraday und der Fluss 328
Richtige Vorzeichen: Die lenzsche Regel 330
Induktivitaeten 332
Auf und ab: Wechselstromkreise 333
Harmonische Sinusspannung 334
Im Gleichschritt durch den Widerstand 334
Am Kondensator eilt der Strom voraus 336
An der Spule troedelt der Strom 339
Dreifache Herausforderung: RCL-Stromkreise 341
Kapitel 20 Linsen und Spiegel im Rampenlicht 343
Alles ueber Spiegel - legeipS rebue sellA 343
Licht wird abgelenkt 344
Licht brechen mit Snellius 344
Gemessene und >>gefuehlte<< Tiefe 345
Spieglein, Spieglein an der Wand 347
Hohlspiegel wirken vergroessernd 347
Konvexe Spiegel wirken verkleinernd 352
Mit Linsen sieht man besser 353
Sammellinsen wirken vergroessernd 353
Zerstreuungslinsen wirken verkleinernd 357
Teil VI Der Top-Ten-Teil 359
Kapitel 21 Alles ist relativ(istisch) 361
Die Natur behandelt alle gleich 361
Licht ist immer gleich schnell 362
Bei hoher Geschwindigkeit dehnt sich die Zeit 362
Raumfahrer altern langsamer 363
Bei hoher Geschwindigkeit schrumpft die Laenge 364
Materie ist gleich Energie 364
Materie plus Antimaterie gleich ... bumm 365
Die Sonne verliert an Masse 365
Die Sonne verschwindet - aber nur langsam 365
Es geht nicht schneller 365
Und Newton hat trotzdem recht! 366
Kapitel 22 Zehn wilde Theorien 369
Ganz klein ... und ganz anders 369
Hier und da zugleich 370
Koennen Quanten rechnen? 370
Gravitation kruemmt den Raum 370
Schwarze Loecher halten Licht fest 371
Geht's noch kleiner? 372
Explosive Mischung: Materie und Antimaterie 372
Auch nicht schlecht: Supernovae 372
Vom Urknall zum Endknall 373
Dunkle Bedrohung 373
Zukunftsphysik 374
Loesungen 375
Stichwortverzeichnis 393