Trümper's Grundkurs Physik Band 2: Mechanik: Eine Einführung in PDF

By Trümper

ISBN-10: 3642959725

ISBN-13: 9783642959721

ISBN-10: 3798505667

ISBN-13: 9783798505667

Die "Mechanik" erscheint als Band 2 innerhalb der Reihe "Grund­ kurs Physik", die sich vorwiegend an StudienanHinger bis zum Vor­ diplom wendet. Ais ein von grundauf neu konzipiertes Buch stellt es sich die Aufgabe, ~ eine intestine verstandliche EinfUhrung in dieses alteste Teilgebiet der Physik zu geben und dabei auch die Erfordernisse der modernen Physik zu berlicksichtigen, ~ die analytischen Fahigkeiten des Studierenden weiterzuentwickeln, und ~ dem Studierenden damit das Selbstvertrauen zu vermitteln, das zur Entwicklung eigener Lern-Initiative erforderlich ist und auch die Voraussetzung fUr das Umsetzen kreativen Denkens in wissen­ schaftliche Ergebnisse darstellt. StofJauswahl und Darstellung sind diesen Zielen untergeordnet: Wir gehen von dem Grundsatz aus, daB es besser ist, weniger Gebiete grtind­ licher zu behandeln, als viele nur oberflachlich. Besondere Aufmerk­ samkeit wenden wir den Gebieten zu, die in so guy chen Blichern tiber Mechanik schwer verstandlich oder unvollstandig behandelt werden. Das ist urn so wichtiger, als davon die Grundlagen der Mechanik (und damit der Physik) betroffen sind. Beim Auffahren mathematischer Geschtitze verfahren wir nach dem Prinzip der VerhaltnismaBigkeit der Mittel. Das heiBt, wir werden weder mit Kanonen auf Spatzen schieBen, noch versuchen, mit untauglichen Mitteln schwierigere Probleme anzugehen.

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Zum Vergleich zeichne man sodann die Achsen x und t in das System (x', t') ein. 3 Relativitiit der Gleichzeitigkeit. Zwei Explosionen finden in den Ereignissen (0,0) und (d,O) im (x,t)-System statt. Sie sind darin also »gleichzeitig«. Berechne die ZeitdifTerenz der Ereignisse im System (x', t'). 4 Zeitdilatation. Ein 11:- Meson ist ein instabiles Teilchen mit einer mittleren Lebensdauer von 3,7' 10- 8 s. 98 c erzeugt wurde? 5 Zwillings"paradox" (hier: "Vater und Sohn"). Ein Vater von 30 Jahren tritt unmittelbar nach der Geburt seines Sohnes eine Weltraumreise an, die ihn mit der Geschwindigkeit v = 0,9998 c zu m Planeten eines 25 Lichtjahre entfernten Sternes flihrt.

81 und fUhren damit w, den Betrag des Vektors ro, ein. Es ist die (momentane) Winkelgeschwindigkeit des Teilchens in bezug auf den Beobachter im Ursprung. Urn das zu sehen, betrachtet man den Betrag des Differenzenquotienten (s. Abb. 2) I ro(t + L\t) L\t ro(t) 1= I·ro+oLlt (.. )1 :':Tt· L\a. o~-=~~--------~ Abb. 2. 7] nun v = ;oro + rWRo. 9] Damit ist der Geschwindigkeitsvektor in zwei Vektoren zerlegt worden: die Radialgeschwindigkeit ;oro und die Tangentialgeschwindigkeit einer fiktiven Kreisbewegung mit der Winkelgeschwindigkeit W (s.

2 .. 15] Wir sehen, daB die Beschleunigungskomponente in radialer Richtung neben dem Term P, der allein von der Variabilitat von r herrUhrt, noch einen Anteil - w 2 r enthalt, der seine U rsache in der Drehung hat. Dieser Beschleunigungsanteil - w 2 r heiBt Zentripetalbeschleunigung. Entsprechend tritt in der Beschleunigungskomponente tangential zu der liktiven Kreisbewegung neben der reinen Winkelbeschleunigung cO noch der Term ~ w auf. Dieser Beschleunigungsanteil rUhrt von der r radialen Bewegung her.

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Grundkurs Physik Band 2: Mechanik: Eine Einführung in Grundvorstellungen der Physik by Trümper


by Richard
4.2

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