Physik für Biologen, Chemiker, Biomed. Chemiker und

Physik für Biologen, Chemiker, Biomed.
Chemiker und Geowissenschaftler
Sommersemester 2013
Wolfgang Gradl
Institut für Kernphysik, Uni Mainz
Kapitel 2
Mechanik
2.1
Kinematik
2.2
Kräfte
2.3
Energie
2.4
Leistung
2.5
Impuls
2.6
Drehbewegung
Geschwindigkeiten
Haarwuchs
3nm/s =
3·10-9 m/s
Gletscherwachstum
6 m/s =
6·10-6 m/s
Schnecke
1mm/s =
1·10-3 m/s
Fußgänger
1.5 m/s
Sprinter
10 m/s
Nervenleitung
1-120 m/s
Schall in Luft
3.4·102 m/s
Umfanggeschwindigkeit der
Erde am Äquator
4.6·102 m/s
Bahngeschwindigkeit der Erde
um die Sonne
3·104 m/s
Lichtgeschwindigkeit
3·108 m/s
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
0.5m/Tag
3
Versuch: Geschwindigkeit einer Pistolenkugel
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
4
Mittlere Geschwindigkeit
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
5
Mittlere Geschwindigkeit
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
6
Momentan-Geschwindigkeit
Mittlere Geschwindigkeit
Momentan-Geschwindigkeit
v=
v(t) = ds(t)/dt
s/ t
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
7
Gleichförmige geradlinige Bewegung
v = const.
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
8
Versuch: Freier Fall
1
0,8
Strecke [m]
0
0,145
0,286
0,435
0
0,1
0,4
0,9
Strecke [m]
Zeit [s]
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
0
0,1
0
0,1
0,4
0,9
Strecke [m]
0
0,021025
0,081796
0,189225
Strecke [m]
0,3
0,4
0,5
Zeit [s]
1
t^2 [ms^2]
0,2
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
0,05
0,1
0,15
0,2
Zeit2 [s2]
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
9
Freier Fall
Strecke [m]
Gleichförmig beschleunigte Bewegung
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
s = ½ a t2
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Zeit [s]
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
10
Freier Fall
Sprung vom 5-Meter-Turm
=0
=0
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
=
1
2
11
Freier Fall
Sprung vom 5-Meter-Turm
=5
=0
=
s0
Geschwindigkeit unabhängig von
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
12
Freier Fall
Sprung vom 5-Meter-Turm
=5
=5
Wintersemester 2012/2013
Mechanik
=
1
2
+s
13
Mathematische Beschreibung
1
=
2
+
Wintersemester 2012/2013
+s
Mechanik
14
Mathematische Beschreibung
1
=
2
Ableitung
+
Wintersemester 2012/2013
+s
=
Mechanik
+
15
Mathematische Beschreibung
1
=
2
Ableitung
+
Wintersemester 2012/2013
+s
Ableitung
=
Mechanik
+
=
16
Mathematische Beschreibung
1
=
2
Ableitung
+
Wintersemester 2012/2013
+s
Ableitung
=
Mechanik
+
Integral
=
17
Mathematische Beschreibung
1
=
2
Ableitung
+
Wintersemester 2012/2013
+s
Integral
Ableitung
=
Mechanik
+
Integral
=
18